O núcleo dentado é parte integrante da região do cerebelo do cérebro humano, tanto anatômica quanto funcionalmente. É um dos quatro pares de núcleos cerebelares profundos que coordenam a função cerebral complicada. Cada núcleo possui axônios que se projetam no tronco cerebral que enviam mensagens a serem recebidas pelo sistema nervoso central (SNC). O núcleo dentado é responsável, em parte, pela coordenação e início do movimento voluntário nos sistemas musculares esquelético e nervoso periférico. Regiões específicas do núcleo dentado são designadas para se comunicar com sistemas CNS específicos, o que leva à progressão do movimento voluntário e processos de pensamento autônomos. O núcleo dentado é coberto por um córtex cerebral sobrejacente e, em alguns casos, a combinação desse tecido e do núcleo é chamada de cerecrocerebelo.
O lado dorsal do núcleo é o centro motor. Ele recebe sinais dos sinais aferentes ou recebidos do CNS. Essa área é amplamente controlada e sustentada por células especializadas chamadas células de Purkinje, localizadas em todo o corpo. O cerebelo possui a maior concentração de células de Purkinje, no entanto, que forma uma camada pronunciada que integra e “energiza” as funções do cerebelo enviando sinais excitatórios e inibitórios ao longo dos axônios dendríticos extensos e alongados da célula de Purkinje. Essa conexão permite que o cerebelo execute a função motora nos músculos inervados no sistema muscular esquelético. A entrada sensorial aferente do SNC ativa inicialmente o lado dorsal do núcleo dentado.
Pensa-se que o cerebelo seja uma das partes mais importantes e fundamentais da anatomia humana. Todo o sistema que contém os núcleos cerebelares profundos funil em uma única saída anatômica no cérebro. O cerebelo precisa da entrada sensorial do núcleo dentado para se comunicar com qualquer parte do corpo, incluindo áreas dentro do próprio cérebro que compõem e concebem pensamentos coerentes e criativos. O lado ventral do núcleo dentado é amplamente responsável pela função cerebelar mais alta. Por exemplo, a cognição e manobras complicadas do movimento dos músculos esqueléticos, como tocar piano ou dançar, por exemplo, dependem do funcionamento ideal dos núcleos profundos.
Toda a entrada do SNC deve passar pela via cerebral. Antes que os sinais aferentes sejam processados e organizados pelo núcleo dentado, eles são muito “grosseiros” para funcionar normalmente. Alguns distúrbios cerebrais, como a neurofibromatose, podem afetar o funcionamento da via cerebral e do núcleo dentado. Na neurofibromatose, formam-se lesões no núcleo dentado, causando grave disfunção esquelética e cognitiva se a doença progride sem tratamento. A doença de Alzheimer também pode ter correlação com a disfunção dos núcleos cerebelares profundos.