La rama sensorial del nervio glosofaríngeo se origina en varios lugares. Las neuronas sensoriales generales aferentes procedentes de las mucosas del paladar y de la faringe se unen a la rama faríngea del nervio glosofaríngeo; la rama amigdalar se origina en todas las amígdalas.
Las neuronas sensitivas generales procedentes de la piel del meato auditivo externo y de la parte posterior de la oreja pasan con el nervio facial o la rama auricular del nervio vago. Estas últimas se unen al nervio glosofaríngeo en el agujero yugular. Finalmente, las señales pasan al núcleo espinal del nervio trigémino.
Las señales neurales aferentes procedentes del seno carotídeo y del cuerpo carotídeo se transmiten a través de la división sinusal del nervio glosofaríngeo.
Las fibras de las ramas linguales del nervio glosofaríngeo entran en contacto con los receptores gustativos situados en el tercio posterior de la lengua, detrás del surco terminal. Éstas pasan hacia arriba entre las arterias carótidas interna y externa para formar, con otras ramas del nervio glosofaríngeo, el ganglio inferior a la entrada del agujero yugular.
Las fibras gustativas se unen a las fibras de los nervios craneales VII, IX y X para hacer sinapsis con el núcleo solitario. Las fibras barorreceptoras terminan en el núcleo motor dorsal del nervio vago.
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