La enfermedad de Parkinson (EP) es un proceso neurodegenerativo complejo, caracterizado por la presencia de rigidez, bradicinesia y temblor de reposo. La termoablación de la región motora del subtálamo mediante radiofrecuencia o ultrasonido focal guiado por resonancia magnética (MRgFUS) modula la actividad cortical patológica y disminuye las complicaciones motoras asociadas. No obstante, los mecanismos anatómicos y fisiológicos que soportan esta mejoría no han sido estudiados en detalle. Esta investigación utiliza avanzadas técnicas de adquisición, procesamiento y análisis de imágenes para caracterizar, por primera vez, los cambios en la arquitectura anatómica y funcional de los circuitos ganglios basales-tálamo corticales, inducidos por subtalamotomía. Nuestros resultados indican que la subtalamotomía es un método seguro, eficaz y mínimamente invasivo para el tratamiento de los síntomas motores de la EP. La topografía de la lesión ideal combina el impacto motor en el subtálamo con el efecto anti-discinético de la interrupción de las fibras pálido-fugales. Esta técnica desplaza el patrón metabólico relacionado con la EP hacia valores normales. La correlación de la mejoría en los signos motores con los cambios en distintos marcadores de neuroimágenes, indican que la subtalamotomía opera a través de un amplio efecto modulador sobre las redes anátomo-funcionales del cerebro.