Funciones de las estructuras primarias del Diencéfalo
El tálamo es una especie de centralita de información, se cree para actuar como un relé entre una variedad de áreas subcorticales y la corteza cerebral. En particular, todo sistema sensorial (con la excepción del sistema olfativo) incluye un núcleo talámico que recibe señales sensoriales y las envía al área cortical primaria asociada. El tálamo también juega un papel importante en la regulación de los estados de sueño y vigilia. Los núcleos talámicos tienen fuertes conexiones recíprocas con la corteza cerebral, formando circuitos tálamo-cortico-talámicos que se cree que están involucrados con la conciencia. El tálamo juega un papel importante en la regulación de la excitación, el nivel de conciencia y la actividad. El daño al tálamo puede llevar a un coma permanente.
El subtálamo se conecta al globo pálido, un núcleo basal del telencéfalo. Recibe conexiones aferentes de la sustancia negra y el cuerpo estriado y regula los movimientos del músculo esquelético.
El hipotálamo realiza numerosas funciones vitales (p. Ej., Regulación de ciertos procesos metabólicos), la mayoría de las cuales se relacionan directa o indirectamente con la regulación de actividades viscerales a través de otras regiones del cerebro y el sistema nervioso autónomo. Sintetiza y segrega ciertas neurohormonas, a menudo llamadas hormonas liberadoras del hipotálamo, que a su vez estimulan o inhiben la secreción de hormonas hipofisarias. El hipotálamo controla la temperatura corporal, el hambre, la sed, la fatiga, el sueño y los ciclos circadianos.
El epitálamo funciona como una conexión entre el sistema límbico y otras partes del cerebro. Algunas funciones de sus componentes incluyen la secreción de melatonina por la glándula pineal (involucrada en los ritmos circadianos) y la regulación de las vías motoras y las emociones.