Del možganov, ki vključuje talamus, hipotalamus in epitalamus, se imenuje diencefalon. Diencephalon je eden od petih glavnih oddelkov možganov in se nahaja v njihovem središču. Nahaja se med velikimi možgani in možganskim deblom. Talamus je velika masa sive snovi, ki služi kot relejni center za senzorične in motorične signale. Prav tako igra vlogo pri zavesti, spanju in spominu. Hipotalamus je majhna struktura, ki se nahaja pod talamusom in je odgovorna za uravnavanje številnih telesnih funkcij, vključno s temperaturo, lakoto, žejo, spanjem in razmnoževanjem. Epitalamus je majhen predel, ki se nahaja nad talamusom in sodeluje pri nastajanju cerebrospinalne tekočine.