Thalamus och hypotalamus är båda namn på strukturer i hjärnan. Medan hypotalamus är konformad består thalamus av två sammankopplade lober, en placerad i varje halvklot. Hypotalamus reglerar kroppens vitala metaboliska processer, vilket påverkar temperatur, blodtryck, hunger, törst och sömn. Det styr det endokrina systemet genom att påverka hypofysens produktion av hormoner. Talamus tar information från ett antal olika områden i hjärnan och vidarebefordrar den till hjärnbarken, det yttre lagret av grå substans där hjärnfunktioner på högre nivå äger rum.
Både i struktur och funktion är thalamus och hypotalamus ganska olika, men namnen verkar förvirrande lika. Namnen liknar varandra eftersom hypo betyder under, och hypotalamus fick sitt namn efter sin position, som är under thalamus. Både thalamus och hypotalamus är en del av ett område i hjärnan som kallas diencephalon.
Hypotalamus funktion för att upprätthålla kroppens normala tillstånd kallas homeostas. En persons vikt, temperatur, blodtryck och vätskebalans regleras alla som en del av denna process. Hypothalamus får information om olika delar av kroppen via nervsystemet, vilket gör att den kan stimulera förändringar som bringar systemen i balans igen.
Information om faktorer som blodtryck, hudens temperatur, tarmfylldhet och koncentrationer av olika ämnen i blodet tas emot av hypotalamus, som då kan aktivera det autonoma nervsystemet eller det endokrina systemet. Genom det autonoma nervsystemet kan reaktioner som involverar svettning, hjärtfrekvens, matsmältning och förträngning av blodkärl användas för att förändra kroppens tillstånd. Hypotalamus styr det endokrina systemet genom hypofysen och stimulerar den att producera hormoner som påverkar körtlar som sköldkörteln och binjurarna. Detta gör att det kan förändra ämnesomsättningen, blodtrycket och frisättningen av adrenalin.
Både sensorisk, vilket betyder från sinnena, och motorisk, eller rörelseinformation, vidarebefordras av talamus till cortex. Förnimmelser som smärta, information från tarmen och känslor överförs genom thalamus. Information om luktsinnet skiljer sig från de andra sinnena, eftersom den når talamus först efter att den har tagits emot av cortex. Circadian cykler, såsom sömnvakna cykler, regleras delvis av thalamus. Eftersom hypotalamus också är oroad över sömnens vakna cykler är detta ett område där input från både talamus och hypotalamus är involverat.