Le thalamus, dérivé du mot grec pour « chambre », thálamos, est la partie du cerveau responsable de la transmission et de la hiérarchisation des signaux. Il se compose de régions jumelles en forme de bulbe, le thalami, symétriques par rapport à la ligne médiane du cerveau. Ils sont si proches du centre du cerveau qu’ils s’interconnectent parfois, mais ce n’est généralement pas le cas. Le thalamus fait partie du système limbique, la région du cerveau largement associée aux émotions.
Le thalamus est surtout connu comme le relais final des données perceptives avant qu’elles ne soient transmises au cortex cérébral. Il reçoit des informations de diverses zones du cerveau, comprenant principalement tous les sens, à l’exception de l’olfaction. Il est également responsable de la régulation du contrôle moteur.
L’appareil sensoriel du corps humain enregistre une énorme quantité d’informations, bien plus d’informations que ce qui peut être utilisé à bon escient. Le thalamus rejoint une série d’autres machines dont le but est de distiller des informations sensorielles sous une forme plus interprétable et gérable pour les sections cérébrales supérieures. Le thalamus est engagé dans une relation intime avec le cortex cérébral, avec de nombreuses connexions mutuelles. Ces connexions constituent la boucle thalamacorticale.
Parce que le thalamus est le noyau de tant d’activités de relais, il a longtemps été considéré comme la pierre de Rosette du système nerveux, donnant beaucoup d’informations sur l’importance et la direction de divers signaux neuronaux. Le thalamus module également les mécanismes d’éveil, maintient la vigilance et dirige l’attention sur les événements sensoriels.
Le thalamus se compose de trois circuits : les noyaux spécifiques, la formation réticulaire et le circuit intralaminaire. Les noyaux spécifiques sont chargés de scanner le cortex cérébral et de déterminer les régions cérébrales actives, celles qui se déclenchent à environ 40 Hz, puis de relayer cette information au reste du thalamus. La formation réticulaire fait constamment des suppositions intelligentes quant à l’objet sensoriel qui génère ces modèles d’activation. Le circuit intralaminaire compare ces conjectures de motifs avec des motifs similaires en mémoire. Tous ces circuits coopèrent pour produire un cadre cohérent pour l’interprétation des données sensorielles entrantes.