Durch die Tiefe Hirnstimulation des Nukleus subthalamicus lässt sich im Rattenmodell eine Erhöhung der Zelldichte TH-positiver Neurone in der Area tegmentalis ventralis nach 3- und 6-wöchiger Stimulation erzielen. Dieser Effekt findet sich nicht in der Substantia nigra und dem Locus coeruleus. Die Tiefe Hirnstimulation verursacht außerdem ein gesteigertes Ängstlichkeitsverhalten bei den Tieren und verbessert die Motorik zumindest nach 3 Wochen Stimulation.