Een kleine opzettelijke beschadiging, of stimulatie van de binnenste globus pallidus-kern heeft in de eerste plaats toepassing gekregen als behandeling voor ernstige dyskinesie bij patiënten met een klein therapeutisch venster. In tegenstelling tot thalamotomie kan pallidotomie eventueel ook dubbelzijdig worden uitgevoerd. Daarbij bestaat wel een klein risico op bijwerkingen, zoals moeite met spreken. Dit risico is weer kleiner bij dubbelzijdige pallidostimulatie. Pallidotomie en pallidostimulatie zijn relatief veel toegepast in de tweede helft van de jaren negentig, toen bleek dat niet alleen een verbetering bereikt kon worden voor de dyskinesie, maar dat meestal ook andere parkinsonsymptomen zoals traagheid en rigiditeit min of meer verbeterden. Bovendien was het vaak mogelijk om de dagelijkse hoeveelheid levodopa te verminderen. Met het beschikbaar komen van subthalamostimulatie die nog meer voordelen heeft dan de pallidostimulatie, zijn de pallidostimulatie en pallidotomie weer voor een deel door subthalamostimulatie vervangen.