外側膝状体
LGNから出力される情報は視放線として、内包のレンズ核後部を形成する。
LGNを出た軸索は、V1へと向かう。大細胞層1-2層と小細胞層3-6層は、ともにV1の4層にシナプスを作り、4cβは小細胞層から、4cαは大細胞層から入力を受ける。しかし、顆粒細胞層(1-6層の層間)は、V1の第2,3層へ軸索を送る。V1の6層からはLGNへフィードバックする軸索が送られる。
盲視の研究により、LGNからの神経投射はV1だけではなく高次の視覚領野にも及ぶことが示唆されている。盲視の患者はある視野位置での知覚を行うことができないが、こうした患者にテストを行うと、視野内の情報が無意識的にコードされていることが示される。このことは、LGNからの神経線維が、一次視覚野と高次視覚野の双方に投射することを示すと考えられることがある。
LGNの機能はよく分かっていない。網膜は中心周辺拮抗処理により空間的無相関化(spatial decorrelation)を行うのに対して、LGNは時間的無相関化を行うと考えられることがある。こうした時空間無相関化により、より効率的なコーディングが可能になる。しかし、それ以上の処理が行われていることは確実だと考えられている。
視床の他の領域、特に他の中継核(relay nuclei)と同じように、LGNは視覚系が注意の焦点を特定の重要な情報に向けるのに役立つとされる。このことは、体の少し左側で音が聞こえたとすると、聴覚系が視覚系に対して、視覚的注意を空間のその領域に向けるよう、LGNを通じて"伝える"というものである。
LGNでは受容野がより精細化される場所でもある。
近年のヒトfMRI研究によると、空間的注意とサッカード眼球運動の双方がLGNの活動を修飾するとされる。