Dans les cellules, le noyau est traditionnellement considéré comme le centre de la cellule : un centre de rencontre où l’information est stockée, traitée et distribuée. Les noyaux du tronc cérébral ont un objectif similaire, car ils sont les réseaux centraux à travers lesquels les cellules nerveuses et les nerfs naissent et remplissent leurs fonctions. Les noyaux du tronc cérébral sont donc responsables de bon nombre des sentiments et des fonctions que les humains ressentent chaque jour, mais auxquels ils ne doivent pas nécessairement penser consciemment. Chaque noyau peut être classé comme sensoriel ou moteur.
Le tronc cérébral est la partie la plus primitive du cerveau. Il est situé entre le cerveau principal et la moelle épinière et se compose du mésencéphale, du pont et de la moelle. Un vaste réseau de nerfs repose à l’intérieur de ces structures, et chacun de ces nerfs commence à un ou plusieurs noyaux du tronc cérébral.
En général, les nerfs peuvent avoir une fonction sensorielle ou motrice. En tant que tels, soit ils contribuent aux cinq sens d’un humain, soit ils facilitent les mouvements. Par conséquent, les noyaux du tronc cérébral sont appelés noyaux sensoriels ou moteurs selon la nature des nerfs qui en dérivent. Si un nerf a des capacités sensorielles et motrices, il sera attaché à la fois aux noyaux sensoriels et aux noyaux moteurs.
Alors que les noyaux sensoriels se trouvent généralement sur les côtés du tronc cérébral, les noyaux moteurs sont fixés dans la partie médiane – ou médiale – du tronc cérébral. La plupart de ces noyaux sont connectés à un seul nerf, mais à l’occasion, plusieurs nerfs peuvent provenir d’un noyau solitaire.
Il y a 12 nerfs crâniens qui proviennent des noyaux du tronc cérébral. Ces nerfs remplissent diverses fonctions individuelles, notamment le déplacement de l’œil, le déplacement du visage et l’aide à l’odorat ou à la dégustation. Le nerf oculomoteur, par exemple, est un nerf moteur responsable de la mobilité de certains muscles oculaires. Le noyau de ce nerf est appelé noyau oculomoteur. Les autres noyaux contenant les nerfs correspondants sont les suivants : les noyaux abducens, les noyaux trochléaires, les noyaux vestibulaires et les noyaux hypoglosses.
Alors que la plupart des noyaux du tronc cérébral portent le nom des nerfs qu’ils créent, il existe quelques exceptions. Le noyau d’Edinger Westphal, par exemple, est situé autour des noyaux oculomoteurs et possède les nerfs responsables de la constriction pupillaire. De plus, un nerf qui porte à la fois les capacités sensorielles et motrices relatives au visage et à la bouche – le nerf trijumeau – a deux origines de noyaux : le noyau mésencéphalique et le noyau moteur. De plus, le nerf vague polyvalent a trois noyaux du tronc cérébral : le noyau ambigu, le noyau parasympathique sécrétomoteur et le noyau solitaire. De plus, certains nerfs, tels que le noyau solitaire, ont des connexions avec plus d’un nerf crânien et ne partagent donc pas de nom avec un nerf en particulier.