Situadas en el centro del cerebro, los ganglios basales izquierdo y derecho rodean el tálamo y constituyen una parte crítica del cerebro anterior. Se cree que estos ganglios son simétricos en estructura y función. Aunque el conocimiento de los trastornos cerebrales que afectan a los ganglios basales izquierdos es abundante, aún debe surgir una teoría concluyente y coherente sobre su función. Se cree que esta región del cerebro está involucrada en funciones ejecutivas, aprendizaje y emoción. Los estudios experimentales han indicado que estos ganglios están involucrados en la selección de actividad, el cambio de actividad y el movimiento, pero aún no está claro cómo hace uso de su actividad inhibitoria para activar las neuronas motoras.
Los trastornos más comunes que afectan los ganglios basales izquierdos son la enfermedad de Huntington y la enfermedad de Parkinson. Ambas condiciones se caracterizan por anormalidades de movimiento, así como una disminución en la flexibilidad cognitiva y la función ejecutiva. Esto da crédito a la teoría de que esta región del cerebro es responsable de una variedad diversa y compleja de tareas en el cerebro.
El síndrome de Tourette y el trastorno obsesivo compulsivo también se han correlacionado con la disfunción de los ganglios basales izquierdos. Esto no es sorprendente, porque muchos neurocientíficos sospechan que el cambio y la selección de actividad también podrían estar mediados por esta parte del cerebro. Los hallazgos de que la adicción podría estar mediada en esta región brindan más apoyo a la teoría de que este ganglio regula la motivación y el aprendizaje conductual.
Esto podría ayudar a explicar la importancia de esta región en el cerebro de los vertebrados. Cada especie de vertebrado tiene al menos los elementos rudimentarios de los ganglios basales izquierdos. Esto indica que es probable que juegue un papel importante en el movimiento, el comportamiento y los impulsos motivacionales primitivos.
Algunos expertos creen que el uso del ganglio basal izquierdo del neurotransmisor inhibitorio ácido gamma-aminobutírico (GABA) en la mayoría de sus neuronas en lugar del neurotransmisor estimulante glutamato aumenta la dificultad de comprender su función. Estas neuronas ejercen su actividad al inhibir las acciones de sus objetivos, por lo que hay innumerables posibilidades de reversión de sus signos de influencia. Esto crea la posibilidad de aún más teorías sobre qué grupos neuronales trabajan juntos para lograr sus efectos.
A pesar de la importancia de GABA en los ganglios en su conjunto, una de sus secciones tiene una alta concentración de neuronas colinérgicas. Las células dentro del cuerpo estriado, aunque comprenden solo una pequeña porción de estos ganglios en su conjunto, usan el neurotransmisor excitador acetilcolina casi exclusivamente. Una cantidad significativa de neuronas en la región también usa dopamina. Este es el neurotransmisor que se cree que modera tanto la motivación como la adicción, además de desempeñar un papel en la progresión de la enfermedad de Parkinson, por lo que no puede exagerarse su importancia para la función general de los ganglios basales izquierdos.