丘腦又稱背側丘腦，是間腦中最大的卵圓形灰質核團，位於第三腦室的兩側，左、右丘腦借灰質團塊（稱中間塊）相連。
丘腦是感覺的高級中樞，是最重要的感覺傳導接替站，除嗅覺外，各種感覺的傳導通路均在丘腦內更換神經元，而後投射到大腦皮層。在丘腦內，只對感覺進行粗糙的分析與綜合，在大腦皮層才對感覺進行精細的分析與綜合。
睡眠中大腦出現紡錘波
紡錘體（Spindle Apparatus），形似紡錘，是產生於細胞分裂前初期到末期的一種特殊細胞器。睡眠中的大腦會驟然出現一陣獨特電波，長久以來一般認為這稱為睡眠紡錘波（sleep spindle）的電生理活性能強化新形成的記憶，但新研究發現它與清醒時特定的學習行為有關。
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