動眼神経
動眼神経核およびエディンガー・ウェストファル核から出た線維は中脳の正中付近から腹側に走って合流し、一部は赤核を貫通して脚間窩から動眼神経となって中脳の外に出る。合流した動眼神経は副交感神経が外縁を形成するかたちで一つの束となって中頭蓋窩を吻側に向かう。まず上小脳動脈と後大脳動脈の間を挟まれるように抜けて後交通動脈の外側を並走、硬膜を抜けて海綿静脈洞にはいる。動眼神経は海綿静脈洞の外側壁をつたって (図を参照) 上眼窩裂から眼窩に出たのち、上直筋・上眼瞼挙筋を支配する上枝と下直筋・内側直筋・下斜筋を支配する下枝に分かれる。
下枝はさらに毛様体神経節に枝を出す。この枝をなす線維はエディンガー・ウェストファル核由来の副交感性線維である。その線維は毛様体神経節で中継されたのち、短毛様体神経となって毛様体筋と瞳孔括約筋を支配する。
一方動眼神経核に投射する線維には、脳幹網様体・カハール間質核・前庭神経核の一部・外転神経の核間線維・傍舌下神経核・内側縦束吻側間質核・視蓋前オリーブ核などがある。大脳皮質からの直接投射はないが、刺激は網様体を介在して届く。上丘からの直接投射もないが、こちらは隣接する室傍灰白質に投射している。
正常ならこの時眼球の動きはゆっくりと滑らか (滑動性眼球運動 smooth pursuit eye movement) であるか、素早い動き (衝動性眼球運動 saccadic eye movement) である。これと似た用語だが、眼球運動が正常で滑らかなときは滑動性 (スムース smooth)、一方異常で滑らかでない時を衝動性 (サッケーディック saccadic) と呼ぶ。
水平眼球運動は外転神経と共同して行われる。両眼が同時に右方あるいは左方を見る (側方注視) ための外転・動眼神経の協調は橋背側にある傍正中橋網様体 (parmedian pontine reticular formation, PPRF) という核がかかわっている。衝動性眼球運動の中枢は前頭眼野で、ここから経路は不明だが、反対側のPPRFに命令が伝わる。PPRFからは同側の外転神経核と、眼運動交叉を通って対側の動眼神経核に命令が伝わる 。すなわち右半球の大脳皮質の命令によって、両目の左側への水平視が起き、左半球からの命令は右方への水平視が起きる。このため、PPRFより上部の障害では、障害部位と同じ方向への眼球運動麻痺 (反対方向への眼球偏倚) が、PPRFの障害では障害部位と反対側の眼球運動麻痺 (障害側への眼球偏倚) が起きる。
一方、垂直性の共同注視運動についてははっきりわかっていないが、脳幹の中枢は内側縦束吻側間質核やダルクシェヴィッツ核と考えられているが、後交連の病変でも垂直共同注視麻痺が起きることは、上記後交連核のところで記したとおりである。