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시상시상 하부와 함께 간뇌(diencephalon)를 구성한다. 시상은 뇌간 꼭대기에 있는 두 개의 큰 엽구조로 제3뇌실을 사이에 두고 양옆에 있다. 좌우의 시상은 시상 간교(massa intermedia)로 연결되어 있다. 시상은 앞쪽은 약간 좁고 뒤쪽은 둥근 달걀 모양이며, 크기는 길이 3cm, 높이 1.5cm 정도이다. 시상은 여러 개의 핵군으로 구성되어 있다. 핵은 수용체로부터 감각 정보를 받아들이고 이를 대뇌 피질의 해당 부위로 보낸다.

시상에서 정보를 받은 대뇌 피질은 다시 시상으로 운동 정보를 내려 보낸다. 이처럼 시상은 대뇌 피질로 오고가는 수많은 정보의 중간 통로로서 인간 의식 작용에 중요한 역할을 한다.

  • 시상 전핵군 (anterior nuclear group) 시상전핵군은 대뇌 변연계와 연결되어 있어 변연중계핵이라고도 불린다. 감정정보 처리에 관여한다.
  • 외측 슬상핵 (lateral geniculate nucleus) 시각로의 중계핵으로 망막의 신경절세포에서 비롯된 시신경이 시신경교차, 시각로를 거쳐 들어온 시각섬유를 받아 대뇌피질의 시각 영역으로 전달해주는 역할을 한다.
  • 내측 슬상핵 (medial geniculate nucleus) 청각기관으로 들어온 정보를 대뇌피질의 청각 영역으로 전달한다.
  • 배쪽 후핵 (ventral posterior nucleus) 몸과 머리에서 들어오는 촉각, 통각, 온도감각, 위치감각 등을 대뇌피질의 일차 체감각영역과 이차 체감각 영역으로 전달한다.
  • 배쪽 후내측핵(ventral posteromedial nucleus) 얼굴과 구강에서 들어오는 감각을 받아 대뇌의 일차 체감각영역과 이차 체감각 영역으로 중계해주는 부위이다. 특히 미각 정보를 대뇌의 미각 영역으로 전달하는 기능을 담당한다.
  • 수질판 내핵 (intralaminar nuclei) 수질판내핵이 손상되면 돌이킬 수 없는 혼수상태에 빠지기도 한다. 시상은 수질판내핵에 의해 대뇌피질과 연결되어 회로를 형성하는데, 이 회로가 40Hz의 진동으로 울리면 의식이 깨어 있는 상태이다.
  • 시상침 (pulvinar) 시상의 뒷부분에 위치하고 사람의 경우에 특히 크다. 대부분의 시각피질과 연결되어 있다. 망막과 연결된 부위로부터 정보를 받아 즉각적인 운동 반응을 내보내는 과정에 관여한다. 시상침은 뇌로 들어오는 감각정보를 여과하는 데 중요한 역할을 한다. 특히 수많은 시각정보 중에서 중요한 것만 선택하여 대뇌피질로 올려 보낸다.