La neurochirurgie fonctionnelle s'est progressivement imposée comme un des traitements de la MPI. La thalamotomie stéréo-taxique a d'abord été proposée. Elle consiste à effectuer une lésion au niveau du noyau ventro-latéral du thalamus. Cette destruction localisée a surtout pour effet de faire cesser le tremblement. Elle a également une action sur l'hypertonie.