Avant d'être acheminées vers les centres supérieurs, les voies de la nociception, comme toutes les afférences sensorielles, traversent le thalamus. Les neurones nociceptifs occupent donc une position minoritaire au sein de cette structure cérébrale. Parmi les nombreux neurones constituant le complexe ventro-basal, certains possèdent, soit les caractéristiques des neurones nociceptifs spécifiques, soit celles des nociceptifs non-spécifiques. Les influx y accédant proviennent des premières lames via le faisceau spino-thalamique (néospino-thalamique) avant d'être projetés directement au niveau du cortex somatosensoriel. La composante sensori-discriminative de la douleur, c'est-à-dire les informations concernant la localisation et l'identification du stimulus douloureux (nature et intensité), est attribuée à ces projections somatosensorielles. Une importante constance interindividuelle caractérise cette composante sensori-discriminative (100). Les neurones du groupe nucléaire postérieur ont été moins bien étudiés. Il semble cependant assez évident que cette région, comme la partie ventro-basale, serve de relais pour la nociception (100). Plus de la moitié des neurones de la région du thalamus médian sont nociceptifs. Leur champ de réception s'étend souvent à la presque totalité de l'organisme. Dans cette zone, les influx proviennent des lames plus profondes via le faisceau spino-thalamique et la voie paramédiane (faisceau spino-réticulo-thalamique et collatérales des lames profondes du faisceau spino-thalamique). Les fibres de cette région projettent dans de nombreuses sphères du cortex ipsilatéral, notamment dans le lobe frontal et le système limbique. Ces deux dernières cibles sont d'ailleurs tenues responsables de la composante motivo-affective de la douleur. Une composante associée à une sensation désagréable et au désir d'échapper à ces souffrances. Aucunement associée à la localisation et à la nature du stimulus, cette composante demeure toutefois intimement reliée à son intensité. Les modulations interindividuelles sont importantes face à cette composante. Elles se manifestent dans les variations du seuil interindividuel de tolérance aux stimuli nociceptifs et dans la quantité et la qualité des plaintes qui en découlent (100).