Thalamotomie byla poprvé představena v 50. letech 20. století a je invazivním postupem, který je primárně účinný při tremorech, jako jsou ty spojené s Parkinsonovou nemocí (PD), kdy je vybraná část thalamu chirurgicky zničena (ablacována). Neurochirurgové používají specializované vybavení k přesnému lokalizování oblasti thalamu, obvykle se rozhodnou pracovat pouze na jedné straně (strana opačná straně nejhorších tremorů). Bilaterální postupy jsou špatně tolerovány kvůli zvýšeným komplikacím a riziku, včetně problémů se zrakem a řečí. Pozitivní účinky na tremor jsou okamžité. Preferují se jiné méně destruktivní postupy, jako je subthalamická hluboká mozková stimulace (DBS), protože tento postup může také zlepšit tremor a další příznaky PD.