Diencephalon Cerebrum’un hemen altında yerleşmiş Epithalamus, thalamus ve hypothalamus olmak üzere üç
kısımdan oluşmuştur.
Epithalamus, III ventrikülün tavanında yer alır. Koku ile ilgili serebral korteks alanlarıyla
bağlantı kurar.
Thalamus, diencephalon’un en büyük parçasıdır. İki oval gri cevher kitlesi içerir. Bu kitleler
birbirine massa intermedia ile bağlanmışlardır ve III. ventrikülün lateral duvarını oluştururlar.
Koku duyusu dışında bütün duyular kortikal merkezlere gitmeden önce ana istasyon durmundaki
thalamus’a uğrarlar. Thalamus bu duyuları inceler, bir seçim yapar ve korteks arasında radiatio
thalamocorticalis denilen karşılıklı bağlantılar aracılığıyla kortekse iletir. Thalamus duyular için
bir süzgeç görevi gördüğü için dikkatin toplanmasını sağlar. Thalamus düzeyinde duyular ilkel
bir şekilde algılanabilirler. Örneğin birey elindeki bir nesnenin farkında olabilir. Ancak şekil,
ağırlık ve sıcaklık hakkında bir yorum yapamaz.
Hypothalamus, thalamus’un altında III. ventrikülün döşemesini oluşturur. İç organlardan,
koku mukozasından, serebral korteksten ve limbik sistemden çok sayıda lifler alır. Hipofiz bezi
ile bağlantıları vardır. Hypothalamus otonom sinir sisteminin üst merkezi gibi görev yaptığı için,
kalp atım hızı, sindirim refleksleri ve mesanenin kontraksiyonu gibi birçok visseral işlevleri
düzenler. Sinir sistemi ile endokrin sistem arasında bağlantı kurar. Hypothalamus’taki bazı hücre
gruplarının yaptıkları hormonlar kan yoluyla hipofiz bezinin ön bölümüne (adenohipofiz) ulaşır
ve oradaki hormonların yapım ve salgılanmasını uyarırlar.