Lesões nos núcleos talâmicos anteriores (ATN) e suas conexões neurais é a neuropatologia mais consistente associada à amnésia diencefálica. Lesões ATN em ratos produzem deficiências de memória que suportam um papel chave para esta região dentro de um sistema hipocampal estendido de complexas conexões neurais sobrepostas. O enriquecimento ambiental é uma ferramenta terapêutica que produz uma recuperação substancial, embora incompleta, da função da memória após as lesões da ATN, mesmo depois que o déficit induzido pela lesão tenha se estabelecido. Da mesma forma, o agente neurotrófico cerebrolisina, também contraria os efeitos negativos das lesões da ATN. As lesões ATN reduzem substancialmente a expressão c-Fos e a densidade da coluna vertebral no córtex retroesplenial, e reduzem a densidade da coluna vertebral nos neurônios CA1; apenas esta última é revertida pelo enriquecimento. Discutimos as implicações desta evidência para o tálamo cognitivo, com uma proposta de que existem interações genuínas entre diferentes mas aliados sistemas tálamo-corticais que vão além de uma simples soma de seus efeitos separados.