Dentro del mielencéfalo podemos encontrar dos estructuras importantes:
Bulbo raquídeo

En el bulbo raquídeo se pueden encontrar conexiones nerviosas tanto motoras como sensoriales, pasando a través de él los diferentes tractos nerviosos. Se trata de un núcleo neurovegetativo, encargándose del mantenimiento y funcionamiento de los órganos de forma automatizada y ajena a la consciencia. Mantiene asimismo las constantes vitales. Se trata pues de una zona de gran importancia para la supervivencia del ser humano.
Los núcleos bulbares regulan funciones vitales como la respiración y el funcionamiento del sistema nervioso cardiovascular. El daño de esta región interrumpe la respiración y la función cardiaca y, por lo tanto, puede ocasionar la muerte.
Formación reticular
El tronco del encéfalo contiene una compleja y heterogénea matriz de neuronas, conocidas como formación reticular, dentro de la cual existen varios núcleos identificados individualmente. La formación reticular realiza diversas funciones importantes, la percepción del dolor y la regulación de los sistemas cardiovasculares y respiratorio.

También tiene amplias conexiones con los núcleos de los nervios craneales, con el cerebelo y con el tronco del encéfalo, y con los mecanismos motores de la medula espinal, a través de los cuales influye en el movimiento, postura y tono muscular.
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