Ο υποθαλαμικός πυρήνας είναι μια ομάδα νευρώνων που βρίσκονται στον εγκέφαλο των περισσότερων θηλαστικών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Είναι μέρος των βασικών γαγγλίων, μια συλλογή νευρωνικών πυρήνων που βοηθούν στο συντονισμό της εκούσιας κίνησης. Η συγχρονισμένη πυροδότηση από τους υποθαλαμικούς πυρήνες και από τους γειτονικούς νευρώνες του σφαιρικού σφαίρα λειτουργούν ως βηματοδότης ολόκληρων των βασικών γαγγλίων και είναι απαραίτητες για σταθερό έλεγχο της κίνησης στα άκρα. Η αυξημένη μη φυσιολογική δραστηριότητα του υποθαλαμικού πυρήνα εμφανίζεται σε κινητικές διαταραχές όπως η νόσος του Πάρκινσον και η σπανιότερη ασθένεια που ονομάζεται ημιβαλισμός.
Τα βασικά γάγγλια του εγκεφάλου περιλαμβάνουν τον υποθαλαμικό πυρήνα μαζί με σχετικές περιοχές όπως το ραβδωτό και το ουρανό ουρά. Όλοι αυτοί οι πυρήνες μετριάζουν διαδρομές στον εγκέφαλο που είναι σημαντικές για τον έλεγχο της εκούσιας κίνησης. Είναι διεγερτικά, πράγμα που σημαίνει ότι λειτουργούν με συναρπαστικούς νευρώνες για να πυροδοτούν ηλεκτρικά. Μαζί με την παρεγκεφαλίδα, η οποία ελέγχει την κίνηση μέσω της αναστολής, τα βασικά γάγγλια είναι μία από τις δύο κύριες περιοχές που ασχολούνται με την εκούσια κίνηση. Οι πυρήνες του υποθαλάμου βρίσκονται ανατομικά κοντά στον θάλαμο και επικοινωνούν με αυτόν, εξ ου και το όνομά τους.
Λειτουργικά, ο υποθαλαμικός πυρήνας συνδέεται στενά με το σφαίρα του ωχρού, μια κοντινή περιοχή των βασικών γαγγλίων. Αυτές οι νευρωνικές ομάδες είναι βηματοδότες, πράγμα που σημαίνει ότι πυροδοτούν συγχρονισμένα μεταξύ τους και έτσι διεγείρουν τυχόν νευρώνες με τους οποίους συνδέονται. Στα βασικά γάγγλια των πρωτευόντων, οι υποθαλαμικοί πυρήνες λαμβάνουν ανατροφοδότηση από νευρώνες του εγκεφαλικού φλοιού που κατευθύνουν την εκούσια κίνηση. Έτσι, είναι μέρος της οδού που συνδέει τον προγραμματισμό μιας κίνησης στον φλοιό με τα μέρη του εγκεφάλου που ελέγχουν τη μυϊκή του εκτέλεση.
Η ανώμαλη δραστηριότητα από τον υποθαλαμικό πυρήνα έχει επίσης ενοχοποιηθεί στην κινητική δυσλειτουργία της νόσου του Πάρκινσον. Οι ερευνητές έχουν σημειώσει ότι η καταστροφή αυτής της περιοχής λόγω εγκεφαλικού επεισοδίου και άλλων τραυματισμών συνήθως βελτιώνει την κίνηση στους ασθενείς. Για τη θεραπεία του Πάρκινσον, ορισμένοι νευροχειρουργοί έχουν αναπτύξει μια διαδικασία σχεδιασμένη να μιμείται τα καλά αποτελέσματα αυτής της βλάβης στον υποθαλαμικό πυρήνα. Ονομάζεται βαθιά εγκεφαλική διέγερση, επιτυγχάνεται με τη χειρουργική τοποθέτηση ηλεκτροδίων στα βασικά γάγγλια, χρησιμοποιώντας ηλεκτρικούς παλμούς για να διαταράξει την επιλεγμένη νευρωνική δραστηριότητα σε ορισμένες περιοχές. Ορισμένες κλινικές δοκιμές έδειξαν ότι η διαδικασία ήταν πιο αποτελεσματική ιατρική θεραπεία σε ασθενείς με σοβαρά συμπτώματα Πάρκινσον.
Ο ημιβολισμός είναι μια πολύ σπάνια διαταραχή κίνησης που χαρακτηρίζεται από βίαιες κινήσεις του χεριού στη μία πλευρά του σώματος. Συνήθως προκύπτει από βλάβη στον υποθαλαμικό πυρήνα, αν και ο κυτταρικός θάνατος σε άλλα μέρη των βασικών γαγγλίων μπορεί να προκαλέσει πιο ήπιες μορφές των συμπτωμάτων του. Κάθε νευρολογική ασθένεια που προσβάλλει τους πυρήνες που επηρεάζουν την εκούσια κίνηση μπορεί δυνητικά να προκαλέσει ημιβαλισμό. Μπορεί να προκύψει από έλλειψη οξυγόνου λόγω εγκεφαλικού επεισοδίου ή τραύματος. Η σοβαρότητα του ημιβαλλισμού εξαρτάται από την έκταση της κυτταρικής βλάβης.