O hipotálamo é responsável pelo controle da vigília e do sono, além de outras funções relacionadas ao controle da atividade visceral, regulação do sistema nervoso autônomo, das glândulas endócrinas e do equilíbrio de líquidos e eletrólitos. O epitálamo é responsável pela produção do hormônio melatonina, que influencia o ritmo sazonal e circadiano, o ciclo sono-vigília e a reprodução. O subtálamo está relacionado com o controle do movimento somático e é a zona de transição entre o diencéfalo e o tegmento do mesencéfalo.
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