La composante cochléaire du nerf crânien VIII commence dans la cochlée de l'oreille interne. Les fibres périphériques des neurones bipolaires font synapse avec les cellules ciliées sensorielles, traversent le ganglion spiral où résident leurs corps cellulaires, puis se poursuivent sous la forme du nerf cochléaire à travers le méat auditif interne jusqu'au tronc cérébral.
Le nerf entre au niveau de l'angle ponto-cérébelleux dans la moelle. Chaque axone se divise à cet endroit pour envoyer des fibres aux noyaux cochléaires antérieur et postérieur, situés respectivement dans la moelle et le pons caudal. Un certain nombre de voies acoustiques striales dirigent les neurones de deuxième ordre vers le corps trapézoïdal et le noyau olivaire avant de se diriger vers le noyau olivaire supérieur (SON) du côté ipsi- ou contralatéral. Depuis le SON, les axones remontent le long du lemniscus latéral jusqu'au colliculus inférieur du même côté. Les fibres collatérales impliquées dans l'éveil sont transmises au système activateur réticulaire.
Le colliculus inférieur transmet des informations au :
Depuis le thalamus, le rayonnement auditif remonte dans la capsule interne jusqu'aux aires corticales 41 et 42 du gyrus temporal supérieur - le cortex auditif.
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