간뇌(間腦, diencephalon)는 뇌의 중앙부에 위치한 해부학적 구조로, 대뇌와 뇌줄기 사이에 자리 잡고 있다. '사이뇌'라고도 불리며, 발생학적으로 전뇌(prosencephalon)에서 유래하여 끝뇌(telencephalon)와 함께 분화된다.
간뇌는 제3뇌실(third ventricle)이라는 빈 공간을 둘러싸고 있으며, 크게 다음 네 가지 구조로 구분된다.
시상(thalamus)은 간뇌의 가장 큰 부분을 차지하며, 감각 정보와 운동 정보를 대뇌로 중계하는 역할을 한다. 또한 온도, 통증, 압력 등의 감각을 인식하는 중계 센터로 기능한다.
시상하부(hypothalamus)는 시상 아래에 위치하며 신체 항상성(homeostasis) 유지의 중추 역할을 한다. 체온 조절, 삼투압 유지, 음식 섭취 조절, 생식 기능 조절 등 자율신경계와 내분비계를 총괄한다. 시상하부에서 합성된 신경호르몬은 뇌하수체 후엽을 통해 분비되며, 뇌하수체 전엽의 호르몬 분비도 조절한다.
시상상부(epithalamus)는 송과체(pineal gland, 솔방울샘), 고삐핵(habenular nuclei), 시상 수질 선조(stria medullaris thalami), 뒤맞교차(posterior commissure) 등을 포함한다. 송과체는 멜라토닌을 분비하여 생체 리듬을 조절한다.
시상밑부(subthalamus)는 시상 아래쪽에 위치하며 운동 조절에 관여하는 구조이다.
간뇌에는 시각신경(optic nerve, CN II)이 연결되며, 망막 자체는 발생학적으로 간뇌의 일부인 안배(optic cup)에서 유래한다.
간뇌는 생명 유지에 필수적인 감각 정보 처리, 자율 신경 조절, 내분비 조절 등 다양한 기능을 수행하는 중요한 신경해부학적 구조이다.