Les noyaux gris centraux sont un ensemble symétrique de structures dans la région centrale du cerveau qui contrôlent le mouvement. Ils consistent en un conglomérat de noyaux profondément à l’intérieur du cortex cérébral. Toutes les zones sensorielles et motrices de la partie externe du cerveau envoient des signaux qui sont acheminés à travers le caudé ainsi que le putamen dans une partie de l’anatomie des noyaux gris centraux appelée striatum. Le caudé traite les signaux liés au comportement ainsi qu’à la motivation, et le putamen traite les modèles de fonctions sensorielles et motrices. Des structures de type noyaux gris centraux se trouvent dans le cerveau des mammifères, des oiseaux, des reptiles, des poissons et des amphibiens.
Une grande partie de l’entrée sensorielle se déplace à travers le striatum, qui sert de zone d’entrée principale à partir d’autres parties du cerveau. La plupart des projections nerveuses proviennent des cortex moteur et préfrontal. Le caudé médial et une autre partie de l’anatomie des noyaux gris centraux appelés noyau accumbens collectent des signaux du cortex frontal et des zones limbiques du cerveau, de sorte que la connexion entre la pensée et le mouvement est contrôlée ici. Des interconnexions existent également entre le caudé, le putamen et la substantia nigr, et la sortie de ces zones conduit au globus pallidus.
Il y a deux sections qui composent le globus pallidus. Les fonctions motrices sont contrôlées par le thalamus, mais les signaux entravant cette fonction sont contrôlés et envoyés au thalamus par le globus pallidus externe. La deuxième partie du globus pallidus, appelée globus palidus interna, aide au contrôle de la posture grâce à la communication avec le mésencéphale. Les signaux sont récupérés dans le globus pallidus du caudé et du putamen, et ces deux zones dirigent les informations vers le noyau sous-thalamique.
Les voies neuronales sont soit directes, soit indirectes. Le chemin des signaux du cortex aux noyaux gris centraux, au thalamus et retour au cortex est un chemin direct, tandis qu’un chemin indirect mène du cortex au striatum, le globus pallidus externe, le noyau sous-thalamique, le globus interne pallidus, et au thalamus et au cortex. Les voies directes sont excitées par la dopamine et les voies indirectes sont inhibées par elle, créant l’infrastructure pour comprendre les modèles de rétroaction positive et négative.
L’anatomie des noyaux gris centraux est complexe et comprend une variété de voies pour les signaux neuronaux qui vont vers et depuis d’autres parties du cerveau. Le claustrum et l’amygdale sont également liés à la structure générale, mais ne contrôlent pas le mouvement. Les dommages à n’importe quelle partie des noyaux gris centraux entraînent une perturbation du mouvement, comme celle observée dans la maladie de Parkinson, le trouble obsessionnel-compulsif, la paralysie cérébrale et autres.