La division de la racine sensorielle du nerf trijumeau a trois noyaux cibles clés une fois qu'elle est entrée par le pons. Le noyau sensoriel principal reçoit des signaux concernant la discrimination faciale en deux points, le sens de la position et la proprioception. Le noyau proprioceptif se trouve dans le mésencéphale. Le noyau de la douleur, de la température et du toucher facial descend par le tronc cérébral pour atteindre la moelle cervicale supérieure.
Le nerf quitte le pons à partir de l'angle ponto-cérébelleux et passe par le lobe temporal dans la fosse crânienne moyenne. Le ganglion trigéminal - gasserien - se forme au niveau de l'os temporal pétreux et c'est de là que partent les trois divisions.
La première division - ophtalmique - chemine dans le sinus caverneux avec le troisième nerf et émerge de la fissure orbitale supérieure. Cette division alimente la peau du front, la cornée et la conjonctive. La deuxième division - maxillaire - émerge du foramen infra-orbitaire. Cette division alimente la peau du milieu du visage et les muqueuses de la partie supérieure de la bouche, du palais et du nasopharynx. La troisième division - mandibulaire - chemine avec la partie motrice du nerf et émerge par le foramen ovale pour alimenter la peau de la mâchoire inférieure et les muqueuses de la partie inférieure de la bouche.
Les fibres de la douleur et de la température provenant de la face se terminent dans le noyau spinal du trijumeau - passant du pons à la moelle - dans la partie supérieure de la moelle cervicale. Les fibres tactiles et proprioceptives partent du noyau pontin pour former le tractus trigéminothalamique, qui remonte ensuite vers le thalamus, puis vers le gyrus post-central du cortex. Cette disposition explique pourquoi les lésions de la moelle épinière supérieure peuvent entraîner une perte sensorielle dissociée du visage - conservation du toucher et de la proprioception, mais perte de la douleur et de la température.
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