background image

The Diencephalon

(Thalamus & Hypothalamus)

 

Gross Anatomy and Functional  Localization 

Done by  

Dr.Rafid Remthan Al-Temimi 

Clinical Radiology  

   CAMB,DMRD,M.B.Ch.B.,. 

 المرحلة

 :

الثانية

 

 المادة

 :

التشريح

 

 

ج

امعة ذي قار

 

 /

كلية الطب

 

 الدكتور

رافد

 

رمثان التميمي

 


background image

Features of a coronal section of the hemispheres 

• 
 

• 

• 

• 

Corpus callosum

Lies in the depth of the median sagittal  fissure. 

Forms a roof for the body of the lateral  ventricle. 

The 

body of the caudate nucleus 

lies in  the 

inferolateral boundary of the body of  the lateral 
ventricle 

The 

tail of the caudate nucleus 

is  located at the 

roof of the inferior horn of  the lateral ventricle. 

Each 

thalamus

 lies on either side of the  midline 

forming a floor for the body of  the lateral ventricle 

The 

thalami 

lie on either side of the 3

rd  

ventricle. 

insula 

Corpus callosum 

Body of lateral  

ventricle 

Inferior horn 

Body 

of  

caudate  
nucleus 

tail 

thalamus 

3

rd 

ventricle 

Globus  
pallidus 

body 

 

tail 

 

The section passes through the body and inferior horn of the C-shaped lateral ventricle 

• 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  


background image

The diencephalon: 

• 

• 
• 

It consists of nuclear masses, mainly of the thalamus  and hypothalamus 
. Is egg-shaped. 
 The third ventricle lies between the 2 halves of the  diencephalon. 
Site:- It is the part of the forebrain which lies above the  midbrain, Relay 
between the brainstem & cerebral  cortex, between the lower parts of the 2 
cerebral  hemispheres. Its cavity is the third ventricle.  
• Function :Mainly: a relay station of sensory impulses: It  receives sensory 

afferents from the spinal  cord and brain stem and projects efferents to  the 
primary sensory cortex. 

Is also concerned with motor control. 

 
 
 
 

• 

thalamus 

3

rd 

ventricle 

thalamus 

Interventricular  

foramen 

3

rd 

ventricle 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  


background image

The diencephalon: 

It consists of: 

1. Thalamus

:-the large oval mass of grey matter 

2. Subthalamus:- 

it lies directly above midbrain 

3. Hypothalamus

: lies infront of subthalamus 

4. Metathalamus:

 formed by lateral & medial geniculate  body

 

5. Epithalamus: 

Formed of pineal body, 2 habenular  

complex (nuclei anterior and  posterior commissure). 

On the medial  surface, the  
diencephalon is  subdivided, 
by 

 hypothalamic sulcus 

 

(indicated by black  line) 
into: 

Dorsal 

part: 

Ventral 

part: 

Cerebral  aqueduct 

Dorsal

 

Ventral

 

Midbrain 

Dorsal part

 

Thalamus & Epithalamus 

Ventral part

 

Subthalamus & Hypothalamus 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  


background image

 

Thalamus is a very important relay station.

 

 

All general and special sensory impulses (except smell) & afferent  
impulses from RAS are integrated here. 

 

Thalamus however is the center of pain and protopathic sensations.

 

 

It has other non sensory functions as well, like motor control, sleep,  
wakefulness.

 

 

It is the largest structure deriving from the embryonic diencephalon,  
the posterior part of the forebrain situated between the midbrain and  
the cerebrum.

 

 

The thalamus is part of a nuclear complex structured of 4 parts, the  
hypothalamus, epithalamus, prethalamus (formerly called ventral  
thalamus) and dorsal thalamus.

 

 

Name was first assigned by Wilhelm His,Sr. in 1893

 

 

Literally means ‘inner chamber’

 

 

It prepares a crude blue-print of the final product achieved by the  
cortex. 

 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

The Thalamus

 


background image

Physiological Anatomy 

 

Each thalamus is a large, ovoid diencephalic mass of grey matter.

 

 

Two thalami lie close together in the cephalic 2/3

rd 

& separated by 3

rd  

ventricle.

 

 

Joined in the midline by mass intermedia.

 

 

Caudal 1/3

rd 

are more divergent and the corpora quadrigemina lie  

between them.

 

 

External medullary lamina consisting of thalamocortical and cortico

 

thalamic fibers covers the lateral surface.

 

 

Reticular nucleus separates internal capsule from External medullary  
lamina.

 

 

Internal medullary lamina (‘Y’ shaped sheath of white matter) consisting  
of internuclear thalamic connections dividing the thalamus into  
lateral,medial and anterior nuclear masses.

 

 

It’s a afferent gateway of cerebral cortex.

 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

Massa intermedia 


background image

Largest component of the diencephalon 
 

Monday, March 14, 2016

 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

R e l at i o n s  o f  T h a l a m u s   

Medial: 3

rd  

ventricle 

Dorsal: lateral ventricle 

Ventral: Subthalamus & Hypothalamus 

Lateral:  
Internal  
capsule 

Caudal: midbrain 

Rostrally  
interventricular  
foramen 


background image

Classification of Thalamic nuclei. 

 

Anatomical  

classification-

 

A. Lateral group of Nuclei

 

1.

Ventral group-

 

 

Ventral anterior nu.

 

 

Ventral lateral nu.

 

 

Ventral posterior nu.

 

 

Medial geniculate body

 

 

Lateral geniculate body

 

2.

Dorsal group-

 

 

Pulvinar 

nu.

 

 

Lateral posterior nu.

 

 

Lateral dorsal 

nu.

 

B. Medial group of Nuclei

 

 

Centro-median nu.

 

 

Dorso-median nu.

 

 

Midline nucleus

 

C. Anterior group of Nuclei

 

 

Anterior ventral nu.

 

 

Ant dorsal nu.

 

 

Ant medial nu.

 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  


background image

I n t e r n a l   O r g a n i z a t i o n   o f   T h a l a m u s    

 

 

 

 

 

Thalamus is composed of grey matter,  

interrupted by 2 vertical sheaths of  white 

matter called 

medullary laminae. 

External medullary lamina: 

Located laterally, separates reticular  nucleus 

from the rest of the thalamic  mass . It 

contains thalamocortical &  corticothalamic 

fibers 

Internal medullary lamina: 

Y shaped complex of nuclei and fibers,  
separates the thalamus into anterior  group 
between the 2 limbs of Y shaped  lamina and 
two tiers of nuclei medial  and lateral group on 
each side of the  stem of Y shaped lamina. 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  


background image

 The Hypothalamus 

hypothalamus 

hypothalamus 

thalamus 

10 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

• 

 

• 
• 

• 

Below the thalamus. 
The hypothalamus is the part of the  
diencephalon forming the floor and  
the lower part of the lateral wall of  
the third ventricle. It extends from  
the region of the optic chiasma to  the 
caudal border of the  mammillary 
bodies.
 

Relations

 

Above

: the thalamus. 

Below

: the hypothalamus merges  

into the tegmentum of the  
midbrain.
 

Laterally

the internal capsule 


background image

The hypothalamus 

• 

• 

Behind the optic  chiasma the 
floor of the  3

rd 

ventricle gives 

rise  to the stalk  
(

infundibulum

) of the  

hypophysis cerebri

The 

mamillary bodies

 

lie behind. 

infundibulum 

Optic  

chiasma 

Hypophysis  

cerebri 

Mamillary body 

Optic  

chiasma 

Hypophysis  

cerebri 

infundibulum 

Mamillary body 

11 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  


background image

12 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

4 

Structures forming the hypothalamus 

1

 

3

 

4

 

4

 

• The structures forming the  hypothalamus lie in the  interpeduncular fossa, these 
• structures are: optic chiasma,  tuber cinerum and infundibulum,  and mammillary 

bodies. 

• Anterior to the hypothalamus is  an area that, for functional  reasons, is often 

included in the  hypothalamus, it is referred to as  the preoptic area. 

 

1. optic chiasma 
2. infundibulum 
3. tuber cinereum 
4. mamillary bodies 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 


background image

Functions of the hypothalamus 

• 

• 

• 
• 
• 

Regulation of the autonomic nervous  system. 

Regulation of endocrine glands through the  
hypophysis cerebri. 

Temperature regulation. 
Regulation of food and water intake.  Control of 

sleep. 

hypothalamus 

thalamus 

Hypophysis  

cerebri 

infundibulum 

13 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

• It controls 3 system 
1.

Autonomic nervous system 

2.

Endocrine system 

3.

Limbic system (emotional brain) 

• Basically it has major role in maintaining 

homeostasis. 


background image

Ant-Post division

 

1. Preoptic region 
2. Supraoptic region 
3. Tuberal region 
4. Mammillary region 

Preoptic region

 

1. 

Preoptic nucleus 

Supra-optic region

 

1.

Anterior nucleus

 

2.

Supra optic nucleus

 

3.

Suprachiasmatic 
nucleus

 

4.

Paraventricular 
nucleus

 

Tuberal region

 

1.

Dorsomedial nucleus 

2.

Ventromedial nucleus 

3.

Arcuate nucleus 

Mammillary region

 

1.

Posterior nucleus

 

2.

Mammillary nucleus

 

14 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

Divisions of the hypothalamus 


background image

Preoptic region

 

1. Preoptic nucleus 

FSH  
LH
 

GnRH 

Supra-optic region

 

1.

Supra-chiasmatic nucleus

 

2.

Anterior nucleus

 

3.

Supra-optic nucleus

 

4.

Paraventricular nucleus

 

Functions

 

1.

Circadian rhythm

 

2.

AC (cooling mechanism)

 

3.

ADH & oxytocin hormone

 

HHT- hypothalamo-hypophyseal tract 

Tuberal region

 

1.

Arcuate nucleus 

2.

Ventromedial nucleus 

3.

Dorsomedial nucleus 

Functions

 

1.

Releasing factors 

2.

Satiety & reward center 

3.

Savage behavior 

Mammillary region

 

1.

Mammillary nucleus

 

2.

Posterior nucleus

 

 
Functions

 

1.

Behavior 

2.

Part of papez circuit. 

3.

Heating center 

4.

Sympathetic center 

 

15 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  


background image

Afferent connection

 

Visual afferent 

Corticohypothalmic 

Fornix 

Stria terminalis 

Thalamohypothala
mic  tract 

Tegmental fibers 

Efferent connection

 

Descending hypothalamic  
tract 

Mammillothalamic tract 

Mammillotegmental tract 

HHT 

16 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  


background image

Subthalamus 

• It lies between the thalamus and tegmentum of  the midbrain 
• It contains 3 nuclei 

1. upper end of red nucleus, 
2. upper end of substantia nigra 
3. subthalamic nuclei 

17 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

Epithalamus 

 

 

 

Relatively small part,  located in most 
caudal  and dorsal region 

Lies immediately rostral  to superior 
colliculus 
Consists of: 

Pineal gland

 

Habenular nuclei

 


background image

Thalamus- 

Blood Supply 

18 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

The thalamus is supplied by 2 sets of arteries derived 

from  the 

posterior cerebral artery 

1.

Thalamo-perforating arteries: supply the anterior and  
medial parts of the thalasmus 

2.

Thalamo-geniculate arteries: supply the lateral and  
posterior parts of the thalamus 

 

Venous drainage 

of the thalamus by the thalamic veins  

which join the thalamostriate vein 

The thalamostriate vein with the choroidal vein form 

the  

internal cerebral vein 

ADDITIONALLY…

 

The 

ICA

,  via  its  anterior  choroidal    branch,  supplies 

the lateral thalamic  territory. 


background image

Connections of Thalamus 

1.

Non specific Projection Nuclei 

2.

Specific Projection Nuclei 

3.

Reticular Nuclei 

 

19 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

Every thalamic nucleus (except the reticular  nucleus) sends axons to specific parts of the  cerebral 

cortex and every part of the cerebral  cortex sends reciprocal fibers back to the thalamic  nuclei. 

Information received by the thalamus is always  shared with the cerebral cortex and that the cortex  
and thalamus can modify each other's activities. 


background image

20 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

1.Non - Specific group 

Do not receive afferents from ascending tracts, but  have abundant 
connections with other diencephalic  nuclei. Project to cortical 
association areas in frontal &  parietal lobes. 

Nucleus

 

Afferent

 

Efferent

 

Functions

 

Anterior  
nucleus

 

Mamillothalmic tract (Mamillary  body of 
hypothalamus))

 

Cingulate gyrus (24)

 

1.Part of Papez circuit.  
2.Attention,emotion & Recent  
memory.

 

Dorso-  
medial nu.

 

Prefrontal cortex &  
Hypothalamus

 

Prefrontal  
area(8,9,10,11)

 

Synthesis of crude somatic  
sensation.

 

Midline  
nu.

 

Spinothalamic,trigeminothalamic  medial 
leminiscus,reticular  
formation,hypothalamus

 

Hypothalamus,  neocortex, 
basal ganglia

 

Crude visceral and somatic  
sensation

 

Intra-  
laminar  
nu.

 

RAS, basal ganglia, other  
thalamic nu.

 

Prefrontal cortex

 

Integrate somatic and visceral  
sense.

 

Responsible for alerting affects  of 
RAS

 


background image

21 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

2.Specific Projection nuclei -  

Nucleus

 

Afferent

 

Efferent

 

Functions

 

Postero-

 

ventral 
nu.

 

Spinothalamic tract,medial

 

leminiscus.

 

Trigeminal,face,taste  fibre

 

Sensory cortex(3,1,2)

 

1.Relay somatosensory impulse  
(touch,pressure,pain,temp,proprioc-  
eption,Kinesthetic) from trunk and limb.  
2.Relay sensory impulse from Face.

 

Lateral  
Ventral 
nu.

 

Dentate nu.of Cerebellum & Globus  
pallidus

 

(dentato-rubro-thalamic fibres)  
(Dentato-thalamic fibres)

 

Motor & premotor areas  
Area 4 & 6

 

Relay proprioceptive information and  
voluntary motor functions.

 

Dorso-  
lateral 
nu.

 

Other thalamic nu.& parietal lobe  of 
cerebral cortex

 

Parietal lobe of cerebral  
cortex

 

Speech & other complex integrated  
function

 

Pulvinar 
nu.

 

Other thalamic nu., cerebral  
cortex(parietal, temporal,  
occipital)

 

Cerebral cortex

 

Integrate auditory, visual,somatic  
informations.

 

MGB

 

Topically organized project of  Auditory 
fibres from cochlear nu &  Inferior 
Colliculus

 

Primary auditory area 41  & 
42, via internal  capsule

 

Auditory impulses/Hearing

 

LGB

 

Optic tract

 

Ipsilateral calcarine  
cortex (Geniculate  
Calcarine tract)

 

Visual impulses

 


background image

22 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

3. Reticular nuclei 

Reticular nucleus, Intralaminar nuclei & Median nuclei  
(Paraventricular nucleus) 

 

Connected with Reticular formation 

Nucleus

 

Afferent

 

Efferent

 

Functions

 

Reticular

 

Brain stem reticular  
formation

 

Whole of cerebral  
cortex

 

Forms part of reticular activating  
system (RAS)

 

Intralaminar &  
Centro  median

 

Brain stem reticular

 

formation

 

Other thalamic nuclei &

 

Corpus striatum

 

Involved in awareness of painful

 

stimuli at thalamic level

 


background image

23 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

Schematic diagram showing the 
major connections of the : 

     anterior nuclear 
 
      ventral anterior  nucleus of 
the thalamus. 

 

      nucleus ventralis lateralis of 
the thalamus 

(1) 

(2) 

(3) 

(1) 

(1) 

(2) 

(3) 


background image

24 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

(1) 

Schematic  diagram  showing  the 
major  afferent  and  efferent 
connections    of  the  ventral 
posterior  lateral  and  ventral 
posterior  medial  nuclei  of  the  
thalamus 

Schematic diagram showing the major 
afferent and efferent connections of the  
dorsomedial nucleus of the thalamus 

Schematic diagram showing the major 
afferent and efferent connections  of the 
intralaminar nuclei of the thalamus 


background image

25 

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 

Dr.Rafid Remthan AL-Temimi,Clinical Radiology,CAMB, 2020  

Conclusion 

• Thalamus acts as relay and integrative station for all the sensory  

information except smell. 

• Hypothalamus lies anterior to and inferior to the thalamus. It is center  

of integration of autonomic and endocrine function. 

• Both thalamus and hypothalamus makes the boundaries of 3

rd  

ventricle. 

• Both thalamus and hypothalamus also play a role in memory and  

emotion. 

There are many nuclei and it is very hard to remember… 

But not impossible !!!!!!!!! 


background image

Done by  

Dr. Rafid Remthan AL-Temimi Clinical Radiology  CABM ,DMRD,MBCHB,  

26 

Thank you with best wishes  

University Of Thi-Qar

 

College Of  medicine

 

Anatomy lecture . 2

nd

 stage 

Dr.Rafid Al-Temimi 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 127 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل