Basalganglien, die tief im Gehirn liegen, sind Cluster von Neuronen, von denen angenommen wird, dass sie eine bedeutende Rolle bei der motorischen Kontrolle, dem Gedächtnis, der Wahrnehmung, dem Lernen und anderen Funktionen spielen. Laut der Website Neuro Jargon umfassen diese Cluster den Nucleus caudatus, den Globus pallidus, den Putamen und die Substantia nigra.
Ein Artikel in der September 2007 Ausgabe von Brain Briefings, einem Online-Newsletter der Society for Neuroscience, berichtet über die Entdeckung von Veränderungen in einem Gen aus dem Jahr 2005, das „konsistent bei einer kleinen Teilgruppe von Menschen mit Tourette“ gefunden wurde. Forscher erfuhren, dass das Gen ein Schlüsselfaktor in der frühen Entwicklung solcher Gehirnbestandteile wie den Basalganglien und den Stirnlappen der Großhirnrinde war. Durch Aufnahmen des lebenden Gehirns konnten Forscher auch einen möglichen Zusammenhang zwischen der Größe des Nucleus caudatus eines Kindes, einem Teil der Basalganglien, und der Schwere ihrer Tourette-Symptome später im Leben finden, laut dem Artikel in Brain Briefings.
Basierend auf den Erkenntnissen von 2005 und anderer Forschung zu Tourette neigen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die Störung auf eine Funktionsstörung der Teile des Gehirns zurückgeht, die am engsten mit Lernen und Gewöhnung verbunden sind, zu denen die Basalganglien gehören. Laut dem Artikel in Brain Briefings glauben Forscher auch, dass „die Aktivität in bestimmten Gehirnkreisläufen gestört ist, vielleicht wenn Teile der Basalganglien . . . nicht richtig früh im Leben entwickeln.“
Das Tourette-Syndrom ist nicht die einzige Erkrankung, von der angenommen wird, dass sie eng mit einer möglichen Funktionsstörung der Basalganglien zusammenhängt. Medizinische Forscher glauben, dass es eine enge Beziehung zwischen diesen Teilen des Gehirns und Zwangsstörung, Huntington-Krankheit und Sucht gibt.
Es gibt eine wachsende Anzahl von Meinungen innerhalb der medizinischen Gemeinschaft, dass das Tourette-Syndrom und andere Erkrankungen im Zusammenhang mit den Basalganglien mit einer Tiefenhirnstimulation (DBS) behandelt werden können. Diese noch experimentelle Technik beinhaltet die Implantation eines Herzschrittmacher-ähnlichen Geräts, das einen konstant niedrigen Grad elektrischer Stimulation an das Gehirn liefert. Die Idee, DBS zu verwenden, ist nicht neu, da sie seit mehr als einem Jahrzehnt diskutiert wird, aber es scheint an Akzeptanz zu gewinnen. Ein Artikel in der September 2009 Ausgabe von Progress in Neurobiology berichtete von Erfolg bei der Behandlung von Tourette, Zwangsstörung und Depression, die zuvor resistent gegen Behandlung waren. Der Artikel warnte jedoch, dass mehr über die genauen Mechanismen, die durch DBS ausgelöst werden, gelernt werden muss.

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