顔面運動核

下位運動ニューロンと同様に、顔面運動核の細胞は脳の前頭葉にある一次運動野から皮質入力を受け取ります。皮質の上位運動ニューロンは軸索を内包を通って下降させ、顔面運動核のニューロンとシナプスを形成します。皮質から脳幹に至るこの経路は、皮質延髄路と呼ばれます。

顔面運動核の背側にあるニューロンは大脳皮質の両側から入力を受け、腹側にあるニューロンは主に反対側（つまり大脳皮質の反対側）からの入力を受けます。その結果、脳の両側が顔面上部の筋肉を制御し、脳の右側が顔面左下部を、脳の左側が顔面右下部を制御することになります。

皮質延髄路内またはその経路に影響を与える病変は、上位運動ニューロン病変と呼ばれます。個々の枝（側頭葉、頬骨葉、頬部、下顎葉、頸部）に影響を与える病変は、下位運動ニューロン病変と呼ばれます。

顔面神経の枝は、顔面運動核（FMN）から筋肉へ向かう際、左右の後部（背側）および前部（腹側）の両方の経路を通ります。言い換えれば、顔面神経の下位運動ニューロンは、左前部、左後部、右前部、または右後部の顔面運動核のいずれからも出ることができます。側頭枝は左右の後部構成要素から出ていきます。下方の4つの枝は、左右の前部構成要素を通ります。左右の枝は、それぞれ顔のそれぞれの側を支配します（同側支配）。したがって、後部構成要素は大脳皮質の両半球から運動入力を受け取りますが（両側性）、前部構成要素は厳密には対側からの入力を受け取ります。つまり、顔面神経の側頭枝は大脳皮質の両半球から運動入力を受け取りますが、頬骨枝、頬枝、下顎枝、頸枝は対側半球からのみ情報を受け取ります。

前部FMNは対側皮質からの入力のみを受けるのに対し、後部FMNは両側からの入力を受けるため、左半球に皮質延髄病変（上位運動ニューロン病変）が生じると、右前部FMNへの運動入力が遮断され、下方の4本の顔面神経枝への信号伝達が失われ、右顔面の中央部と下部が麻痺する。しかし、後部FMNは右半球からの入力のみを受けるものの、側頭枝が額全体に十分な神経支配を行うことができる。つまり、額は麻痺しないのである。

右半球の上位運動ニューロン病変の場合も同様のメカニズムが働く。左前部FMN成分は、厳密な対側神経支配のため皮質からの運動入力を受けなくなる一方、後部成分は左半球から十分な神経支配を受けている。その結果、額は影響を受けずに左顔面の中央部と下部が麻痺する。

一方、下位運動ニューロン病変の場合は少し事情が異なります。

左右どちらかの病変は、物理的に近接しているため、その側の前部経路と後部経路の両方に影響を及ぼします。したがって、左側の病変は、左側の後部経路と前部経路の両方からの筋肉の神経支配を阻害し、顔の左側全体を麻痺させます（ベル麻痺）。このタイプの病変では、病変が延髄と顔面運動核のレベルより下にあるため、後部経路と前部経路のそれぞれ両側性および対側性の入力は無関係になります。延髄より上のレベルでは、片側の半球に病変が発生した場合、もう一方の半球が後部顔面運動核を十分に神経支配できるのに対し、下位運動ニューロンに影響を与える病変は、下流の交差部で神経が代償的な対側性入力を受け取る手段がなくなるため、神経支配を完全に消失させます。

したがって、上位運動ニューロン病変と下位運動ニューロン病変の主な違いは、前者では対側の顔面中央部および下部に片麻痺が生じるのに対し、後者では同側の顔面に完全な片麻痺が生じる点である。