後下小脳動脈
PICAをふくむ椎骨動脈などの血栓症や脳血管障害によってこの血管領域が梗塞を起こすと、PICA症候群またはワレンベルグ症候群と呼ばれる神経学的にみて特徴的で典型的な症状を示す。これは延髄外側症候群とも呼ばれ、現れる症状は多彩で小脳性運動失調や交代性感覚解離(首から上では障害側の、体幹以下では反対側の温痛覚消失があるが、触圧覚は保たれる)、前庭症状(回転性めまい、悪心、嘔吐など)、障害側のホルネル症候群、構音障害、味覚障害などがあり、運動麻痺は現れない。この神経学的所見は、上述のようにPICAの延髄背外側への穿通枝が栄養する領域に存在する神経核や神経路を考えることで理解できる。
しかし現在では、延髄外側症候群はPICAのそのものの障害よりはむしろ椎骨動脈の障害であることが多いと考えられるようになっている。