Ai nuclei afferiscono sia gli assoni delle cellule di Purkinje sia i collaterali rilasciati dalle fibre rampicanti e muscoidi prima di impegnarsi nella corteccia. Le cellule di Purkinje rilasciano nei nuclei degli impulsi sempre a significato inibitorio con la generazione di una scarica tonica, mentre i collaterali delle altre fibre svolgono una funzione eccitatoria attraverso un'attività elettrica irregolare (burst).