Als Thalamussyndrom bezeichnet man jene Symptomformen, die bei einer Schädigung des Thalamus auftreten, wobei man das posterolaterale und das anterolaterale Thalamussyndrom unterscheidet, also danach, welche Arterie betroffen ist:
Das posterolaterale Thalamussyndrom führt zu einer kontralateralen Herabsetzung der Sensibilität insbesondere der Tiefensensibilität und spontanen Schmerzen in der kontralateralen Körperhälfte, während das anterolaterale Thalamussyndrom zu einer kontralateralen Bewegungsunruhe führt, häufig auch zu Ruhetremor oder Intentionstremor. Nicht untypisch ist dabei die Thalamushand, bei der Arm und Finger in den Grundgelenken gebeugt und in anderen Gelenken gestreckt sind. Die Schmerzen bei diesem Syndrom treten oft mit Verzögerung von einigen Monaten und dann oft explosiv ein.
Das Thalamussyndrom tritt infolge eines ischämischen Schlaganfalls oder einer intrazerebraler Blutung, seltener bei Hirntumoren auf, meist daher dann, wenn ein Blutgerinnsel ein Gefäß in diesem Areal des Gehirns verschließt und den Fluss des Blutes unterbindet. Betroffene erkennen das daran, dass ihre Sinneseindrücke sich verändern, meist treten Sehstörungen auf und man empfindet manches, das gar nicht vorhanden ist. Die Sensibilität der Haut ist in der Regel herabgesetzt und man kann teilweise blind sein. Da alle Sinneseindrücke über den Thalamus laufen, werden u. a. die Schmerzwahrnehmung, die Sicht, die Motorsensorik der Haut oder das Hören verändert, d. h., man fühlt sich massiv unwohl und empfindet Schmerzen, wobei Hände und Finger oft unfreiwillig bewegen.