Ножки мозга соединяют ствол мозга с большими полушариями. В ножках расположены относящиеся к экстрапирамидной системе красное ядро и черное вещество, а также ядра III, IV и V черепных нервов. Большую часть ножек занимает пирамидный путь, проводящий сигналы произвольных движений.

Таламус расположен в переднем отделе ствола между средним мозгом и большими полушариями. Он представляет собой парное скопление серого вещества в глубинной области головного мозга. В таламусе переключаются проводники всех видов чувствительности. Таламус анализирует и перерабатывает сигналы из внешней и внутренней среды перед тем, как они поступят в большие полушария. При его участии формируются сложные рефлексы смеха, плача, инстинкты, сон, эмоциональная оценка чувства «приятного» и «неприятного». При поражении таламуса появляются боли и нарушение всех видов чувствительности на противоположной половине тела, страдают эмоциональная сфера и биологические мотивации.

Гипоталамус расположен под зрительным бугром и заканчивается нижним мозговым придатком – гипофизом. Гипоталамус – это главный подкорковый центр вегетативной нервной системы. В нем вырабатываются нейрогормоны, контролирующие работу желез внутренней секреции, особенно щитовидной, надпочечников, половых желез. Гипоталамус также регулирует обмен веществ (углеводный, белковый, водный), аппетит, температуру тела, поведение.

Ретикулярная формация (от лат. reticulum – сеть, formatio – вещество, образование) – это сетеобразное скопление нейронов в стволе мозга и подкорковых узлах. По этой нейронной сети непрерывно циркулируют кольцевые импульсы, которые тонизируют ЦНС. В ретикулярной формации выделяют восходящую и нисходящую системы. Восходящая система оканчивается в таламусе, хвостатом ядре, коре головного мозга. Она регулирует активность коры. Нисходящая система начинается от коры, хвостатого ядра и таламуса и спускается к среднему мозгу, гипоталамусу и стволу. Она передает активирующие влияния коры нижележащим структурам мозга. Если раздражать электрическим током ретикулярную формацию спящего животного через вживленные электроды, то наступает пробуждение. И наоборот, разрушение ретикулярной формации вызывает у животного глубокий сон или кому. Ретикулярная формация обеспечивает целостную деятельность головного мозга, регулирует сон и бодрствование.