Таламус з'єднаний з гіпокампом безліччю двосторонніх нервових зв'язків, що утворюють так званий соскоподібно-таламічний шлях, або соскоподібно-таламічний тракт. До складу соскоподібно-таламічного шляху входять, зокрема, соскоподібні тільця, а також склепіння мозку.
Таламус грає важливу роль у регуляції рівня свідомості, загального рівня збудження ЦНС, у регуляції концентрації уваги, зміни станів сну та неспання. Ядра таламуса мають безліч сильних двосторонніх взаємних зв'язків із корою великих півкуль головного мозкуПохожі
До специфічних ядр таламуса підходять волокна провідних шляхів від кори, ретикулярної формації та ядер стовбура мозку. Цими шляхами можуть передаватися як збуджувальні, так і гальмівні впливи на активність нейронів ядер
Іншими словами, у специфічних (сенсорних, чи релейних) ядрах таламуса відбувається синаптичне перемикання сенсорної інформації з аксонів висхідних аферентних шляхів на наступні, кінцеві нейрони, відростки яких йдуть у відповідні сенсорні проекційні області кори великих півкуль.