Nuclei situati in profondità nei lobi temporali mediali del cervello
Amigdala
Nucleo di Raphae
Nucleo dentato
Nucleo rosso.
L'amigdala (a forma di mandorla) è parte dei gangli della base ed è situata nel lobo temporale. Ha molte connessioni con altre parti del cervello, in particolare con il sistema limbico, per cui è considerato parte del sistema limbico (sebbene non parte del lobo limbico stesso). L'amigdala è coinvolta in modo critico nel calcolo del significato emotivo degli eventi. I nuclei del rafe sono un gruppo di nuclei di dimensioni moderate che si trovano nel tronco encefalico. La loro funzione principale è quella di rilasciare serotonina nel resto del cervello. Il nucleo dentato si trova nella sostanza bianca profonda di ciascun emisfero cerebellare. È il più grande dei quattro nuclei cerebellari profondi, gli altri sono il nucleo fastigio e il nucleo interposto (nuclei globoso ed emboliforme combinati). È responsabile della pianificazione, dell'avvio e del controllo dei movimenti volitivi. Il nucleo rosso è una struttura nel mesencefalo rostrale coinvolta nella coordinazione motoria.