La composante sensorielle du nerf facial a deux fonctions : une sensation générale de toucher, de douleur et de température, et une sensation particulière de goût.
Les stimuli du toucher, de la douleur et de la température ne sont recueillis que dans une petite région de la peau située sur l'oreille. De là, les neurones se projettent de manière centrale vers le ganglion géniculé dans le canal facial, puis vers le noyau trigéminal spinal dans le pons. De là, les neurones passent au thalamus par le tractus trigéminothalamique ventral.
Les récepteurs gustatifs du palais font synapse avec les processus des nerfs palatins pour atteindre le ganglion géniculé par le chemin suivant : nerf palatin - nerf du canal ptérygopalatin - nerf grand pétrosal - ganglion géniculé.
Les récepteurs des papilles gustatives des deux tiers antérieurs de la langue transmettent des signaux sensoriels via le nerf lingual. Ce dernier remonte à travers la cavité de l'oreille moyenne dans le canal facial sous la forme du nerf chorda tympani, rejoignant le nerf facial avant de se diriger vers le ganglion géniculé.
À partir du ganglion géniculé, la liaison neuronale des récepteurs gustatifs passe au centre du pons inférieur où elle fait synapse avec le nucleus tractus solitarius. Via le thalamus, ce tractus, qui bénéficie également de l'apport des nerfs crâniens IX et X, se projette finalement vers le gyrus postcentral du cortex sensoriel.
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