Existe una estrecha relación entre la corteza cerebral y los ganglios basales tanto en relación a ciertos tipos de movimientos (de las extremidades, de los ojos) como en relación a conductas cognitivas complejas. Esta relación se expresa a través de diferentes circuitos neuronales entre ambas regiones.

Uno de esos circuitos es la vía cortico-estriatal. Se inicia en las regiones de la corteza cerebral que se relaciona con el control de los movimientos (área motora suplementaria, corteza premotora, corteza motora, corteza somato-sensorial) y se dirige a la porción motora del putamen en forma de una vía topográficamente organizada. Desde el putamen salen vías destinadas al globus palidus, a la substancia nigra, al núcleo subtalámico y al tálamo. Desde este núcleo(núcleos ventrales anteriores y laterales del tálamo) vuelve el circuito al área motora suplementaria y al área premotora. Hay así definida una organización de realimentación (feedback) en este circuito.

Las dos cortezas motoras mencionadas están conectadas entre sí y con la corteza motora. Desde estas tres regiones se originan vías que bajan a los centros motores del tronco cerebral y de la médula espinal. Se asume que a través de esta vía los ganglios basales modifican el movimiento y la postura corporal.

En este circuito, a pesar de que existen semejanzas entre las neuronas de la corteza cerebral y las de los ganglios basales, estas últimas presentan características propias que sugieren, para ellas, algunos papeles específicos en la regulación del movimiento:

• en algunos tipos de movimientos, de seguimiento visual, alguna neuronas de los ganglios basales inician sus descargas con posterioridad a las de la corteza cerebral.
• en el putamen, algunas neuronas parecen estar selectivamente relacionadas con la dirección del movimiento de las extremidades y no con la contracción de los músculos.