Subtalamično jedro je skupek nevronov, ki jih najdemo v možganih večine sesalcev, vključno z ljudmi. Je del bazalnih ganglijev, zbirke nevronskih jeder, ki pomagajo pri koordinaciji prostovoljnega gibanja. Sinhronizirano sprožitev s subtalamičnimi jedri in sosednjimi nevroni globus pallidus delujejo kot spodbujevalniki celotnega bazalnega ganglija in so potrebni za stabilen nadzor gibanja v okončinah. Povečana nenormalna aktivnost subtalamičnega jedra se pojavi pri motnjah gibanja, kot sta Parkinsonova bolezen in redkejša bolezen, imenovana hemibalizem.
Bazalni gangliji možganov vključujejo subtalamično jedro skupaj s sorodnimi regijami, kot sta črta in črna snov. Vsa ta jedra zmerjajo poti v možganih, ki so pomembne za nadzor prostovoljnega gibanja. So vznemirljivi, kar pomeni, da delujejo tako, da vznemirjajo nevrone, da se sprožijo električno. Poleg malih možganov, ki nadzoruje gibanje z zaviranjem, so bazalni gangliji ena od dveh glavnih regij, ki se ukvarjata z izvajanjem prostovoljnega gibanja. Subtalamična jedra so anatomsko blizu talamusa in komunicirajo z njim, od tod tudi njihovo ime.
Funkcionalno je subtalamično jedro tesno povezano z globusom pallidus, bližnjim območjem bazalnih ganglijev. Te nevronske skupine so srčni spodbujevalniki, kar pomeni, da se med seboj sprožijo sinhronizirano in tako vzbujajo vse nevrone, s katerimi so povezani. V bazalnih ganglijih primatov subtalamična jedra prejemajo povratne informacije od nevronov možganske skorje, ki usmerjajo prostovoljno gibanje. Tako je del poti, ki povezuje načrtovanje gibanja v skorji z deli možganov, ki nadzorujejo njegovo mišično izvedbo.
Nenormalna aktivnost subtalamičnega jedra je bila vpletena tudi v motorično disfunkcijo Parkinsonove bolezni. Raziskovalci so ugotovili, da je uničenje tega področja zaradi možganske kapi in drugih poškodb običajno izboljšalo gibanje pri bolnikih. Nekateri nevrokirurgi so za zdravljenje Parkinsonove bolezni razvili postopek, zasnovan tako, da posnema dobre učinke te poškodbe subtalamičnega jedra. Imenuje se stimulacija globokih možganov in se doseže s kirurško namestitvijo elektrod v bazalne ganglije z uporabo električnih impulzov za motenje izbrane nevronske aktivnosti na določenih območjih. Nekatera klinična preskušanja so pokazala, da je bil postopek učinkovitejše zdravljenje pri bolnikih s hudimi simptomi Parkinsonove bolezni.
Hemibalizem je zelo redka motnja gibanja, za katero so značilni nasilni premiki roke na eni strani telesa. Običajno je posledica poškodbe subtalamičnega jedra, čeprav lahko celična smrt v drugih delih bazalnih ganglijev povzroči blažje oblike njegovih simptomov. Vsaka nevrološka bolezen, ki napade jedra, ki vplivajo na prostovoljno gibanje, lahko povzroči hemibalizem. Lahko je posledica pomanjkanja kisika zaradi možganske kapi ali travme. Resnost hemibalizma je odvisna od obsega celične poškodbe.