De thalamus werkt als een relaisstation voor sensorische informatie en ontvangt input van alle zintuigen behalve geur (die rechtstreeks naar de olfactorische cortex gaat). Vervolgens verwerkt en geeft deze informatie door naar de juiste gebieden van de hersenschors voor verdere verwerking en interpretatie.

Hier is een uitsplitsing:

* sensorische invoer: Informatie uit de zintuigen (visie, gehoor, aanraking, smaak en proprioceptie) reist via specifieke paden naar de thalamus.

* thalamische verwerking: De thalamus sorteert en verwerkt de inkomende signalen, filtert irrelevante informatie uit en het verbeteren van belangrijke signalen.

* Relais naar cortex: De thalamus stuurt vervolgens de verwerkte informatie naar de relevante sensorische gebieden in de hersenschors.

Hoewel de thalamus cruciaal is voor sensorische integratie, spelen andere hersengebieden ook een rol. De cerebrale cortex bijvoorbeeld is waar sensorische perceptie en bewustzijn plaatsvinden, en het reticulaire activerende systeem In de hersenstam helpt het reguleren van alertheid en bewustzijn.