У стовбурі головного мозку є скупчення нейронів із досить розгалуженими відростками, які утворюють густу сітку. Ця система нейронів має назву "сіткоподібної" (або ретикулярної) формації. Від нейронів ретикулярної формації починаються неспецифічні шляхи. Вони піднімаються угору до кори головного мозку та підкіркових ядер і опускаються до нейронів спинного мозку.
Ретикулярна формація є регулятором функціонального стану спинного та головного мозку, а також регулятором тонусу м'язів. Вона має зв'язки з усіма ділянками головного мозку: клітинами кори півкуль, вегетативними підкірковими центрами, мозочком, ядрами рухових нервів та рецепторами.
Отже, через стовбур головного мозку в кору проходить дві системи: одна -специфічна (це чутливі шляхи, що несуть імпульси від усіх рецепторів - інтеро-, екстеро-, пропріорецепторів). Вона закінчується в 4-му шарі кори. Друга - неспецифічна, яка утворена ретикулярною формацією і закінчується на дендритах усіх шарів кори.
Якщо зруйнувати ретикулярну формацію, то тварина засинає, а при її подразненні нормальна тварина, що спить, прокидається. Ретикулярні висхідні шляхи закінчуються у різних відділах кори великих півкуль, підвищуючи збудливість кіркових нейронів. Цим ретикулярна формація готує кору до сприйняття сенсорної інформації. Ретикуло-спинномозкові низхідні шляхи закінчуються на мотонейронах спинного мозку, справляючи на них як збуджувальний, так і гальмівний вплив. Таким чином, ретикулярна формація регулює м'язовий тонус.
Ретикулярна формація стовбура головного мозку підвищує активність вегетативних нервових центрів.
Довгастий мозок виконує рефлекторну і провідникову функції. У ньому розміщені життєво важливі центри - дихальний і серцево-судинний. Бульбарна тварина (перерізаний мозок над довгастим мозком) може самостійно дихати і підтримувати артеріальний тиск. Найменше пошкодження цієї ділянки мозку призводить до важких порушень життєдіяльності і навіть до смерті.
У довгастому мозку знаходяться нервові центри травних рефлексів: смоктального, слиновидільного, секреторного підшлункової і шлункових залоз, жування, ковтання. При уколі в певні ділянки довгастого мозку з'являється цукор в сечі і порушується водно-сольовий обмін, що доводить наявність центрів обміну речовин на бульбарному рівні.
У довгастому мозку також локалізуються центри блювання, чхання, кашлю і сльозовиділення, тобто на бульбарному рівні замикаються рефлекторні дуги захисних рефлексів.
У здійсненні рефлексів беруть участь 12 пар черепномозкових нервів, які входять до складу їх рефлекторних дуг.
У довгастому мозку замикаються рефлекторні дуги рухових рефлексів: рефлексів положення тіла, зміни тонусу шийних м'язів і тулуба. Бульбарна жаба зберігає позу, яка дозволяє перебороти гравітаційну силу землі. Для підтримки пози необхідний перерозподіл тонусу м'язів-розгиначів. Центри регуляції тонусу розміщені у задньому мозку: вестибулярне ядро, ядра ретикулярної формації. Значення цих рефлексів полягає в тому, що при зміні положення голови зберігається рівновага тіла.
На бульбарному рівні здійснюються статокінетичні рефлекси, спрямовані на збереження пози та орієнтацію у просторі при зміні швидкості руху. Наприклад, при різкій зупинці автобуса відбувається перерозподіл тонусу м'язів, їх скорочення спрямовані на подолання прискорення, яке діє на людину.
Нейроцитимостуутворюють дві групи ядер, а саме: власні ядра, що розміщуються в його передній частині, та ядра черепних нервів, які лежать між білою речовиною задньої частини.
В ядрах мосту закінчуються кірково-мостові шляхи. Крім цього, нейрити клітин цих ядер формують поперечні волокна мосту, що складають середні ніжки мозочка і утворюють синапси з нейритами його півкуль.
Спинний мозок та стовбур головного мозку регулюють м'язовий тонус, забезпечують підтримку пози і виконання локомоторних актів, але для здійснення складних, координованих, швидких, точних рухів необхідниймозочок.
Середній мозок виконує рефлекторну функцію. На рівні горбиків покриву середнього мозку здійснюються орієнтовні зорові та слухові рефлекси. І.П. Павлов образно назвав ці рефлекси вартовими або рефлексами "Що таке?". Вони проявляються у повороті голови, тулуба, очей у напрямку до зорового або звукового подразника, що раптово з'явився. При цьому рефлекторно відбувається перерозподіл м'язового тонусу.
Особливої уваги при розгляді рефлекторних функцій середнього мозку заслуговує децеребраційна ригідність - різке підвищення тонусу м'язів-розгиначів кінцівок, голови і тулуба при перетині мозку (в експерименті) під червоними ядрами. Якщо таку тварину поставити на лапи, то вона буде стояти, як іграшкова: кінцівки витягнуті, голова закинута назад, хвіст піднятий (рис. 5.19). Явище децеребраційної ригідності свідчить про роль червоних ядер у регуляції м'язового тонусу. Червоні ядра по червоноядерно-спинномозкових шляхах активують мотонеирони м'язів-згиначів.
Функція "чорної субстанції" зв'язана з регуляцією міміки, допоміжних рухів (рухів рук під час ходьби), тонких рухів пальців руки. Функціонально "чорна субстанція" пов'язана з базальними ядрами мозку. Від ядер III і IV пар черепномозкових нервів відходять гілки, що іннервують м'язи очей. На рівні ядер окорухового нерва замикається парасимпатична рефлекторна дуга зіничного рефлексу, через яку опосередковується звуження зіниці.