Le noyau denté fait partie intégrante de la région du cervelet du cerveau humain, à la fois anatomiquement et fonctionnellement. C’est l’une des quatre paires de noyaux cérébelleux profonds qui coordonnent les fonctions cérébrales complexes. Chaque noyau a des axones qui se projettent dans le tronc cérébral qui envoient des messages à recevoir par le système nerveux central (SNC). Le noyau denté est responsable, en partie, de la coordination et de l’initiation du mouvement volontaire dans les systèmes musculaires nerveux et squelettiques périphériques. Des régions spécifiques du noyau denté sont désignées pour communiquer avec des systèmes du SNC particuliers, ce qui conduit à la progression du mouvement volontaire et des processus de pensée autonomes. Le noyau denté est recouvert d’un cortex cérébral sus-jacent et, dans certains cas, la combinaison de ce tissu et du noyau est appelée le cerecrocerebellum.
La face dorsale du noyau est le centre moteur. Il reçoit des signaux provenant des signaux afférents ou entrants du SNC. Cette zone est en grande partie contrôlée et entretenue par des cellules spécialisées appelées cellules de Purkinje, qui sont situées dans tout le corps. Cependant, le cervelet contient la plus forte concentration de cellules de Purkinje, qui forment une couche prononcée qui intègre et « alimente » les fonctions du cervelet en envoyant des signaux excitateurs et inhibiteurs le long des axones dendritiques étendus et allongés de la cellule de Purkinje. Cette connexion permet au cervelet d’exécuter la fonction motrice des muscles innervés dans le système musculaire squelettique. L’entrée sensorielle afférente du SNC active initialement la face dorsale du noyau denté.
Le cervelet est considéré comme l’une des parties les plus importantes et fondamentales de l’anatomie humaine. L’ensemble du système contenant les noyaux cérébelleux profonds débouche dans une seule sortie anatomique dans le cerveau. Le cervelet a besoin de l’apport sensoriel du noyau denté pour communiquer avec n’importe quelle partie du corps, y compris les zones du cerveau lui-même qui composent et conçoivent une pensée cohérente et créative. La face ventrale du noyau denté est en grande partie responsable de la fonction cérébelleuse supérieure. Par exemple, la cognition et les manœuvres compliquées des mouvements des muscles squelettiques, comme jouer du piano ou danser, par exemple, dépendent du fonctionnement optimal des noyaux profonds.
Toutes les entrées du SNC doivent passer par la voie cérébrale. Avant que les signaux afférents ne soient traités et organisés par le noyau denté, ils sont trop « rugueux » pour fonctionner normalement. Certains troubles cérébraux, comme la neurofibromatose, peuvent affecter le fonctionnement de la voie cérébrale et du noyau denté. Dans la neurofibromatose, des lésions se forment sur le noyau denté provoquant un dysfonctionnement squelettique et cognitif sévère si la maladie progresse sans traitement. La maladie d’Alzheimer peut également avoir des corrélations avec un dysfonctionnement des noyaux cérébelleux profonds.