Diferențele funcționale în nucleii talamusului sunt distincții făcute între nucleii talamusului nu pe baza caracteristicilor lor anatomice și histologice sau a caracteristicilor citoarhitectonicii lor, ci pe baza naturii funcțiilor fiziologice pe care le îndeplinesc, de asemenea. ca pe baza tipului conexiunilor lor cu alte părți ale creierului și a tipului de conexiuni și a informațiilor procesate de acești nuclei. Din acest punct de vedere, nucleii releu senzoriali și motorii primari, nuclei releu informațional asociativ, nuclei cu proiecție difuză și activitatea inhibitoare, autoreglă a talamusului, nucleul reticular, care, spre deosebire de restul nucleilor talamusului, este format din inhibitori GABAergici. neuronii, se disting funcțional între nucleii talamusului și nu de glutamatergic excitatori.[unu]
Nuclei releu primari senzoriali și motoriiNucleii releu senzitivi și motori primari ai talamusului transmit informații prin proiecțiile lor către anumite zone specifice ale cortexului senzorial și motor al emisferelor cerebrale și primesc feedback reciproc din aceste zone. Acest feedback pare să permită cortexelor senzoriale și motorii ale emisferelor cerebrale să moduleze activitatea nucleelor talamice respective și intensitatea semnalului de intrare pe care îl primește de la acești nuclei, precum și funcționarea filtrelor talamice corespunzătoare. [1] Fiecare nucleu senzorial primar sau releu motor specific al talamusului primește și procesează informații doar de la un sistem senzorial specific sau o parte specifică a sistemului motor. De exemplu, nucleul geniculat lateral al talamusului primește un semnal vizual de la tractul vizual, efectuează cea mai simplă prelucrare primară a acestuia, îl filtrează de interferență și apoi transmite semnalul vizual procesat și filtrat către cortexul vizual primar situat în lobul occipital al cortexul cerebral. [1] Neuronii nucleilor releu senzoriali primari ai talamusului pentru un număr de sisteme senzoriale formează proiecții organizate topografic în anumite zone specifice ale cortexului cerebral (adică, de exemplu, pentru cortexul auditiv primar, anumite frecvențe ale semnalelor sonore). sunt afișate de nucleul talamic corespunzător anumitor zone ale cortexului auditiv; același lucru este valabil și pentru sistemele vizual, somatosenzorial și viscerosenzorial, care afișează o hartă a spațiului înconjurător sau, respectiv, o hartă corporală). O organizare topografică similară a proiecțiilor în cortexul motor, care reflectă schema corporală, este prezentată de neuronii nucleilor de releu motor primar ai talamusului. Cu toate acestea, unele zone senzoriale și motorii primare ale cortexului cerebral primesc informații de la mai mult de un nucleu senzorial sau motor primar al talamusului. [unu]
Nuclee de releu de informații asociativeSpre deosebire de nucleii releu senzoriali și motorii primari ai talamusului, fiecare dintre care primește informații destul de simple și „brute” (aproape neprocesate) de la o singură sursă de informații senzoriale sau motorii și le transmite în zone destul de limitate ca dimensiuni ale cortexul senzorial sau motor primar, nucleii releu de informații asociative ai talamusului primesc informații anterior procesate înalt de la mai multe surse, asociază o informație cu alta și o transmit prin proiecțiile lor către zone mult mai mari ale cortexului asociativ. De exemplu, nucleul dorsal medial al talamusului primește informații simultan de la hipotalamus și de la amigdală și este conectat prin conexiuni bilaterale reciproce cu cortexul prefrontal, precum și cu anumite zone ale cortexului premotor și temporal. [unu]
Nuclee cu proiecție difuzăSpre deosebire de nucleele releu de ambele tipuri (atât relee primare senzoriale și motorii, cât și nuclee releu de informații asociative), nucleele cu proiecție difuză primesc informații mai puțin specifice, dar în același timp din multe surse diferite. Ei difuzează, de asemenea, difuzează informații prin diversele lor proiecții ascendente către multe zone diferite ale cortexului cerebral și alți nuclei talamici și prin proiecții descendente către multe structuri subcorticale diferite. O asemenea natura difuză a proiecțiilor lor, acoperirea difuzată a informațiilor transmise prin aceste proiecții, precum și nespecificitatea informațiilor de intrare pe care le primesc, sugerează că nucleele de proiecție difuză joacă un rol important în reglarea nivelului general. de excitabilitate corticală și subcorticală, nivelul de conștiință, nivelul de activitate și excitație a sistemului nervos central, concentrarea atenției și în reglarea schimbării stărilor de somn și veghe. Într-adevăr, distrugerea sau deteriorarea acestor nuclei duce în cazurile uşoare la tulburări de concentrare, la somnolenţă, iar în cazurile mai severe la somn letargic sau comă permanentă. Dimpotrivă, modificările degenerative ale prionilor, cum sunt observate în insomnia familială fatală, duc la dezvoltarea cronică persistentă, în limita completă, a insomniei și, în cele din urmă, la moarte. [unu]
Nucleu reticular autorregulatorNucleul reticular al talamusului este unic prin faptul că, spre deosebire de toate celelalte nuclee ale talamusului, nu conține neuroni glutamatergici excitatori, ci, dimpotrivă, neuroni GABAergici inhibitori. Nucleul reticular primește input de la colateralele axonilor, care conectează reciproc (reciproc) alți nuclei talamici la cortexul cerebral. Fiecare neuron din nucleul reticular își proiectează apoi reciproc unicul său axon de ieșire către nucleul talamic exact de la care primește input. O astfel de schemă de conectivitate între neuronii nucleului reticular și restul nucleilor talamici sugerează că neuronii nucleului reticular al talamusului monitorizează și controlează constant nivelul de activitate al altor nuclei talamici și, indirect, regiunile corticale inervate de ei, prin prelevarea de informații aferente și eferente care provin din acești nuclei ai talamusului în cortexul cerebral și apoi utilizează aceste informații pentru a regla nivelul de activitate al nucleilor talamici corespunzători. [unu]