Die autonome Komponente des Gesichtsnervs ist parasympathisch und versorgt eine Vielzahl von Drüsen und die glatte Muskulatur in den Wänden der Blutgefäße.
Der Ursprung der parasympathischen Fasern ist der Nucleus salivatorius superior, der rostral der pontomedullären Verbindung im Hirnstamm liegt. Er erhält Input aus dem Hypothalamus und der Retikularformation. Präganglionäre Fasern ziehen vom Nucleus salivatorius superior zum Ganglion geniculare in der sensorischen Wurzel des Nervus facialis. Von hier aus teilen sich die Fasern in drei Bündel auf.
Das erste Bündel verläuft anterior als Nervus petrosus major im Schläfenbein, bevor es sich mit dem sympathischen Nervus petrosus deepis vereinigt und den Nervus pterygoideus bildet. Dieser dringt in die Fossa pterygoidea ein, um mit dem Ganglion pterygopalatina zu synapsen. Postganglionäre Fasern aus diesem Ganglion innervieren Drüsen und glatte Muskeln in der Mundhöhle, der Nasenschleimhaut und der tränenproduzierenden Tränendrüse.
Der zweite Ast der parasympathischen Fasern geht vom Ganglion geniculare nach lateral und mündet in den Paukenast des Hirnnervs IX. Zusammengenommen ist dies der Nervus petrosus minor, der nach vorne zum Foramen ovale zieht und durch dieses hindurch zur Synapse mit dem Ganglion oticum absteigt. Postganglionäre Fasern verlassen das Ganglion oticum und innervieren die Ohrspeicheldrüse.
Der dritte Ast der parasympathischen Fasern aus dem Ganglion geniculare mündet in den Nervus facialis im Facialis-Kanal. Innerhalb des Kanals biegen diese Fasern nach vorne ab und bilden den Nervus chorda tympani, der den Gehörknöchelchenknochen durchquert, bevor er in den Nervus lingualis übergeht. Der Nervus lingualis tritt an der Innenseite des Unterkiefers nach vorne aus, um mit dem Ganglion submandibularis zu synapsen. Postganglionäre Fasern innervieren die nahe gelegenen submandibulären und sublingualen Speicheldrüsen.
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