Таламус – парний ядерний комплекс( масивний парний утвір овальної форми), займає основну масу проміжного мозку. Складає його дорсальну частину, розташований центрально між великими півкулями. Об’єм таламуса у дорослої людини складає 1,43% всієї півкулі. Є важливою підкірковою ланкою сенсорних та моторних систем мозку та ланку систем інтрацентральної регуляції. В таламусі нараховують приблизно 40 - 60 невеликих ядер, які організовані в єдиний структурно-функціональний комплекс, що складно взаємодіє із новою корою, базальними гангліями та утворами лімбічної системи. Механізми таламуса забезпечують перемикання сенсорної інформації, що йде до кори головного мозку і мають з нею двосторонні зв’язки.
За функціональними ознаками ядра таламуса поділяються на 1) релейні (перемикаючі) специфічні, 2) неспецифічні, 3) асоціативні. Перемикаючі – сенсорні та несенсорні.
Для всіх ядер таламуса характерні перемикальна, інтегративна та модулююча функції. Еферентні шляхи асоціативних ядер таламуса скеровуються прямо в асоціативні ділянки кори. Модулюючу функцію забезпечують неспецифічні ядра таламуса. Вони – ніби продовження ретикулярної формації стовбура. Проте вони більш диференційовані та більш функціонально організовані, ніж ядра ретикулярної формації стовбура.
Таламус здійснює наступні функції:
1. Сенсорні релейні ядра (вентральні задні, латеральні та медіальні) забезпечують перемикання всієї сенсорної інформації (аферентації), окрім нюхової, що прямує до вищих відділів мозку й забезпечення розпізнавання модальності подразнення (без біологічної оцінки). Серед них – пропріорецептивна, смакова, вісцеральна, тактильна, больова чутливість. Інформація надходить від рецепторів шкіри, ока, вуха, м’язевої системи.
2. Несенсорні релейні ядра (передні та вентральні), асоціативні ядра - опрацювання сенсорної та моторної інформації, після чого вона надходить у асоціативні ділянки кори. Вентральні задні приймають участь у регулюванні руху, моторна функція. У них переключається тактильна,, пропріорецептивна, смакова, вісцеральна, частково больова та температурна. Передні розглядаються як частина лімбічної системи(лімбічні ядра таламуса).
3. Несенсорні ядра перемикають імпульси (від різних відділів ЦНС на моторну кору) у зворотному напрямк у. Функцію моторного ядра виконує вентролатеральне ядро, яке забезпечує двобічне перемикання.
4. Неспецифічні – інтегруючі посередники між стовбуром мозку та мозочком, з одного боку, та з новою корою, лімбічною системою та базальними гангліями, з іншого, що об’єднує їх у єдиний функціональний комплекс, участь у міжцентральних взаємодіях. Відповідно, забезпечується регуляція рівня збудливості різних відділів мозку, в т.ч. кори великих півкуль(участь у зміні сну і неспання, організація уваги, робочого настрою організму).
Завдяки гальмівній системі самого таламусу та нисхідним впливам кори створюється своєрідний “вільний коридор” для проходження найбільш значимої у даний момент інформації.
Гіпоталамус – вентральна частина проміжного мозку. Вегетативний мозок. Приймає участь в регуляції функцій серцево-судинної системи, дихання травлення, ендокринної системи, регуляції сну, активної поведінки, емоційно-мотиваційних реакцій, терморегуляції, метаболізму і т.д. Гіпоталамічна ділянка – вищий підкірковий центр вегетативних, емоційних та соматичних проявів, складних реакцій адаптивної поведінки, а також основний центральнимй механізм підтримання гомеостазу внутрішнього середовища організму, симпатичного та парасимпатичного тонусу, ерготропних та тропотропних станів адаптивної поведніки (Баклаваджян, 1981). В гіпоталамусі виділяють до 48 пар ядерних утворів, які різними авторами поділяються на 3-5 груп. Функції гіпоталамуса важко співставити з з окремими ядрами. Найчастіше окреме ядро виконує декілька функцій, а окрема функція локалізується у декількох ядрах.. Має чотири основних частини: преоптичну, супраоптичну, горбкову та мамілярну. Ядра розрізняються за цитоархітектонічними ознаками (топографічно виділяють 5 груп.).
3 групи ядер гіпоталамуса: 1) передня (медіальне преоптичне, супрахіазматичне, супраоптичне, паравентрикулярне і переднє гіпоталамічне), 2) середня ( дорсомедіальне, вентромедіальне, аркуатне і латеральне гіпоталамічне), 3 ) задня (супрамамілярне, премамілярне, мамілярні ядра, заднє гіпоталамічне і перифорніатне ядро, субталамічне ядро Льюїса).
Виділяють три типи нейронів гіпоталамуса (Леонтович Т.А., 1972): нейросекреторні (нейрони супраоптичного, паравентрикулярного та аркуатного ядер) – виконують роль рецепторів стану внутрішнього середовища організму; ретикулярні – складають основний об`єм гіпоталамуса – клітини типу терморецепторів та осморецепторів; нейрони з короткими дендритами, що мають організовані зв”язки з передніми ядрами таламуса через мамілоталамічний шлях.
(Норадренаргічні системи гіпоталамуса забезпечують терморегуляцію, регулюють харчову поведінку, емоційні реакції, рухову активність, секрецію гормонів передньої долі гіпофізу, сон, активну поведінку, функції серцево-судинної системи. Дофамінергічні нейрони забезпечують регуляцію нейроендокринних функцій та терморегуляції. Серотонінергічні волокна пов’язані з терморегуляцією, секрецією гонадотропіну, АКТГ, регуляцією функцій сну та активної поведінки. Холіенергічні механізми приймають участь у формуванні емоційно-поведінкових реакцій агресії, люті, в терморегуляції, регуляції питної реакції.)
В важають, що «центр голоду» локалізований в латеральному гіпоталамусі, а «центр насичення» - у вентромедіальному. Двохстороннє зруйнування вентромедіального гіпоталамуса викликає гіперфагію, полідипсію, ожиріння; латерального – афагію, адипсію, загибель від виснаження.