В заднем мозге расположены ядра черепно-мозговых нервов с V по XII пары.

Тела нейронов V пары, которые образуют моторное ядро тройничного нерва, лежат непосредственно кпереди ядра лицевого нерва на среднем уровне моста. Их аксоны иннервируют жевательные мышцы, мышцу небной занавески и мышцу, напрягающую барабанную перепонку. V пара черепно-мозговых нервов относится к смешанным нервам.

Сенсорное ядро тройничного нерва простирается через ствол мозга от каудального конца продолговатого мозга до рострального конца моста и делится на главное тройничное сенсорное ядро и ядро спинального тройничного тракта.

Мотонейроны ядра отводящего нерва (VI) иннервируют наружную прямую мышцу глаза. Находится на дне IV желудочка в задней половине моста у средней линии.

Мотонейроны ядра лицевого нерва (VII) образуют круглое ядро в каудальной части варолиева моста. Это ядро иннервирует мимическую мускулатуру, его составная часть, промежуточный нерв, участвует в передаче вкусовой импульсации, эфферентные волокна идут от верхнего слюнного ядра моста к слезным и слюнным железам.

В заднем мозге располагается ядро слухового нерва (VIII), который получает афференты из улиткового и вестибулярного подразделений.

Двигательное ядро IX и X пар языкоглоточного нерва – обоюдное ядро располагается в вентролатеральных отделах продолговатого мозга. Большинство волокон этого ядра проходит в блуждающем нерве. Волокна этого ядра иннервируют поперечно-полосатую мускулатуру гортани, глотки и верхнего отдела пищевода.

Латеральнее подъязычного ядра лежат моторное дорсальное ядро блуждающего нерва и нижнее слюнное ядро, принадлежащее языкоглоточному нерву. Эти ядра посылают эфферентные парасимпатические преганглионарные волокна к внутренним органам грудной и брюшной полости. Афферентные волокна блуждающего и языкоглоточного нервов, войдя в ствол мозга через солитарный тракт, оканчиваются в ядре солитарного тракта, которое лежит вблизи дорсального моторного ядра блуждающего нерва.

Аксоны солитарного тракта образуют восходящий тракт, распределяющийся в ядрах ретикулярной формации, и солитарно-спинальный тракт, достигающий грудных сегментов спинного мозга.

Ядро добавочного нерва (XI) состоит из столба мотонейронов, лежащих в 1-5 шейных сегментах спинного мозга, ростральный отдел которого примыкает к обоюдному ядру блуждающего нерва. Данный нерв иннервирует грудинно-ключично-сосцевидную и трапециевидную мышцы.

XII пара черепно-мозговых нервов начинается с ядра подъязычного нерва, которое располагается под дном IV желудочка у средней линии на уровне задвижки продолговатого мозга. Его мотонейроны иннервируют мускулатуру языка.

В продолговатом мозге в латеральных углах IV желудочка, под его дном располагаются три вестибулярных ядра – медиальное (Швальбе), латеральное (Дейтерса) и верхнее (Бехтерева).На этих ядрах оканчивается большинство афферентных вестибулярных волокон. Часть афферентов вестибулярного ядра достигает ядер мозжечка. Вестибулярные ядра, в свою очередь, дают начало двум вестибуло-спинальным трактам и, кроме того, устанавливают связи с ретикулярной формацией, мозжечком, мотонейронами глазодвигательных мышц. Кроме этих ядер, в заднем мозге располагаются ядра нисходящих и восходящих путей.

В задней части продолговатого мозга лежат нежное и клиновидное ядра.

В среднем мозге находится ядро блокового (IV) нерва. Мотонейроны его лежат в ядре, находящемся на уровне нижних бугров четверохолмия непосредственно у сильвиева водопровода. Они иннервируют верхнюю косую мышцу глаза. На уровне верхних бугров располагается ядро глазодвигательного (III) нерва,мотонейроны которого иннервируют верхнюю, нижнюю и внутреннюю прямые мышцы, нижнюю косую мышцу и мышцу, поднимающую веко.

В составе глазодвигательного нерва имеются волокна от парасимпатического ядра Эддингер-Вестфаля, которые идут к цилиарному ганглию, иннервирующему глазную мускулатуру цилиарной мышцы и сфинктера зрачка.

На уровне среднего мозга совершает перекрест зрительный нерв (II) и получает после частичного перекреста название зрительный тракт. Часть волокон зрительного тракта достигает верхних бугров четверохолмия и ретикулярной формации среднего мозга.

Ствол мозга имеет хорошо развитые связи со многими структурами ЦНС. Посредством кортико-бульбарных волокон продолговатый мозг связан с корой головного мозга. Кортико-бульбарных волокон гораздо больше, чем кортико-спинальных (приблизительно 20 миллионов против 0,5 миллионов). Эти волокна заканчиваются на красном ядре, ядрах ретикулярной формации, вестибулярных ядрах, ядрах шва, голубого пятна, передних и задних буграх четверохолмия и др.

На уровне ствола мозга осуществляются связи мозжечка со спинным мозгом. Описаны четыре прямых спиноцеребеллярных и шесть непрямых спиноцеребеллярных путей. Один (спино-ретикуло-церебеллярный путь) переключается в латеральном ретикулярном ядре, а пять остальных – в различных подразделениях нижней оливы.

Аксоны четырех прямых спиноцеребеллярных путей и спино-ретикуло-церебеллярного пути образуют моховидные окончания в коре мозжечка. Аксоны спино-оливо-церебеллярных путей – лиановидные окончания в коре мозжечка.

На уровне ствола мозга осуществляются связи между корой мозга и мозжечком (прямых связей нет). Кортико-фугальные пути к мозжечку начинаются либо коллатералями пирамидного тракта, либо кортико-бульбарными волокнами, которые устанавливают контакт с нейронными структурами ствола мозга, дающими, в свою очередь, проекции в кору мозжечка. Такие церебро-церебеллярные связи осуществляются через ретикулярные ядра продолговатого мозга (латеральное ретикулярное ядро и парамедиальное ретикулярное ядро), ядра моста (серое вещество моста и ретикулярное ядро покрышки моста) и комплекс ядер нижней оливы.