Là tập hợp các thân nơron nằm sâu trong chất xám của não bao gồm thể vân (nhân đuôi, bèo sẫm), cầu nhạt, nhân dưới thị, chất đen (liềm đen). Các nhân này tiếp nối với nhau, nhận tín hiệu từ vỏ não vận động cảm giác, hệ thống lưới, tích hợp thông tin tạo một hệ thống hưng phấn - ức chế qua trung gian là đồi thị lên vỏ não để điều biến các động tác phức tạp đã được học tập và đã trở thành vô thức như viết, nói, vung vẩy tay khi đi, cười khi đùa…

Đường vòng nhân bèo: Nhận tín hiệu kích thích từ vỏ não vận động, cảm giác, vùng bổ sung, chất đen. Tín hiệu đi ra qua cầu nhạt, nhân dưới thị, liềm đen, trạm dừng trung gian là đồi thị rồi lên vỏ não để điều biến các động tác đặc biệt là điều hòa việc khởi động và kết thúc các vận động.

Bệnh Parkinson là bệnh do giảm dopamin tiết ra từ liềm đen dẫn tới biểu hiện cứng cơ, run, bất động, rối loạn tư thế.

Tổn thương thể vân gây ra các cử động bất thường, không kiểm soát của chi dưới như hiện tượng múa vung, múa giật.

 Sơ đồ vị trí các nhân ở nền não.

Đường vòng nhân đuôi trong điều khiển nhận thức các vận động: Nhận các tín hiệu từ vỏ não, đồi thị và thân não sau đó sẽ dẫn truyền đến cầu nhạt, nhân dưới thị, chất đen.  Hoạt động các nhân đuôi liên quan đến cử động của mắt, ngoài ra còn nhận thông tin từ vỏ não có liên quan đến nhận thức và hành vi.