O trato espinotalâmico conduz as sensações de dor, temperatura, coceira e toque de várias partes do corpo para o tálamo. Existem duas partes do trato espinotalâmico; trato lateral e trato anterior. O trato lateral conduz sensações para o cérebro e cria sensações de dor e temperatura, e os impulsos dos tratos anteriores são interpretados como pressão e toque.
Quando uma sensação, como dor ou temperatura, é conduzida pelo trato espinotalâmico, chega ao tálamo e cria um impulso para agir. Isso é conhecido como sensação afetiva. Por exemplo, se você é picado por um alfinete na ponta do dedo, a sensação é conduzida através do trato espinotalâmico até o cérebro, e seu cérebro envia o sinal para se retirar da fonte da dor, a fim de reduzi-la. Se você tem coceira, o cérebro envia o impulso para coçar.
Uma via típica de um impulso conduzido através do trato espinotálmico começa na pele, geralmente nas extremidades, como mãos ou pés. Por exemplo, se você for picado por um alfinete, um neurônio, conhecido como neurônio psuedounipolar, conecta a pele e o aspecto dorsal da medula espinhal. O impulso que vem da pele passa por esses neurônios pseudounipolares e chega a um neurônio secundário, conhecido como célula do trato. Essas células do trato cruzam-se, ou deccusam-se, na região anterolateral ou frontal da medula espinhal. A partir das células do trato, o trato espinotalâmico transporta o impulso pela medula espinhal para o tronco cerebral e para o tálamo, que contém neurônios de terceira ordem que transportam o impulso para várias áreas do cérebro.
Clinicamente falando, o trato espinotalâmico pode estar envolvido em lesões da medula espinhal. Uma vez que se deccus no nível da coluna vertebral, ele cria respostas diferentes do que algumas das outras vias nervosas, que se deccusam no cérebro. Por exemplo, se houver uma lesão sofrida no trato espinotalâmico, ele poderá criar tecido danificado chamado lesão. Se a lesão estiver em um lado da coluna vertebral, haverá perda das sensações de pressão e toque abaixo da lesão naquele lado. Como a via do trato espinotalâmico deccus-se na coluna vertebral e ascende no lado oposto da medula espinhal, resulta em dor abaixo da lesão, mas no lado oposto do corpo, conhecido como perda sensorial dissociada.