Talamusul, inventat din cuvântul grecesc pentru „camera”, thálamos, este partea creierului responsabilă de transmiterea semnalului și prioritizarea. Este format din regiuni duble în formă de bulb, talamul, simetric în raport cu linia mediană a creierului. Ele sunt atât de aproape de centrul creierului încât ocazional se interconectează, dar de obicei nu o fac. Talamusul face parte din sistemul limbic, regiunea creierului asociată în mare măsură cu emoțiile.
Talamusul este cel mai bine cunoscut ca stația de releu finală pentru datele perceptive înainte de a fi transmise la cortexul cerebral. Primește input din diverse zone ale creierului, incluzând în primul rând toate simțurile, cu excepția olfactivului. De asemenea, este responsabil pentru reglarea controlului motorului.
Aparatul senzorial al corpului uman înregistrează o cantitate imensă de informații, mult mai multe informații decât pot fi folosite la bun sfârșit. Talamusul se alătură unei serii de alte mașini al căror scop este de a distila informațiile senzoriale într-o formă mai interpretabilă și mai ușor de gestionat pentru secțiunile superioare ale creierului. Talamusul este angajat într-o relație intimă cu cortexul cerebral, cu numeroase conexiuni reciproce. Aceste conexiuni alcătuiesc bucla talamacorticală.
Deoarece talamusul este nucleul atât de multă activitate de retransmisie, a fost mult timp considerat piatra Rosetta a sistemului nervos, oferind o mulțime de informații asupra importanței și direcției diferitelor semnale neuronale. De asemenea, talamusul modulează mecanismele de excitare, menține vigilența și direcționează atenția asupra evenimentelor senzoriale.
Talamusul este format din trei circuite: nucleii specifici, formațiunea reticulară și circuitul intralaminar. Nucleii specifici sunt responsabili de scanarea cortexului cerebral și de determinarea regiunilor active ale creierului, cele care trag la aproximativ 40 Hz, apoi transmit aceste informații către restul talamusului. Formația reticulară face în mod constant presupuneri inteligente cu privire la obiectul senzorial care generează aceste modele de activare. Circuitul intralaminar compară aceste modele presupuneri cu modele similare din memorie. Toate aceste circuite cooperează pentru a produce un cadru coerent pentru interpretarea datelor senzoriale primite.