Die zentrale Verarbeitung von Gleichgewichtsinformationen erfolgt über die vestibuläre Bahn vom Innenohr über den N. vestibulocochlearis zu den Vestibulariskernen in der Medulla oblongata mit Weiterleitung zum Thalamus, Kleinhirn, zu Augenmuskelkernen, Kortex, Formatio reticularis und zum Rückenmark.
1. Neuron:
Das Rezeptororgan der Gleichgewichtsbahn sind die vestibulären Haarzellen, die in den Bogengängen und Makularorganen lokalisiert sind. Sie sind sekundäre Sinneszellen, da sie keine Fortsätze haben, sondern über Transmitterfreisetzung die nachgeschalteten Nervenzellen erregen.
An der Basis der Sinneszellen liegen die Dendriten der bipolaren Neurone, die sich im Ganglion vestibulare befinden. Die Sinneszellen übertragen ihre Impulse über Synapsen an diese Dendriten, wodurch die Gleichgewichtsinformationen an das Ganglion vestibulare weitergeleitet werden. Das Ganglion vestibulare, das die Zellkörper des ersten Neurons der Vestibularbahn enthält, befindet sich am Boden des inneren Gehörgangs.
Die Axone des Ganglion vestibulare vereinen sich zum N. vestibularis, der zusammen mit dem N. cochlearis den 8. Hirnnerv (N. vestibulocochlearis) bildet.
Dieser zieht in die Medulla oblongata in das Gebiet der Vestibulariskerne (Ncll. vestibulares).
2. Neuron:
Die Vestibulariskerne bestehen jeweils aus vier Kernen:
- Ncl. superior (Bechterew)
- Ncl. medialis (Schwalbe)
- Ncl. lateralis (Deiters)
- Ncl. inferior (Roller)

Die Informationen aus dem Vestibularapparat allein genügen nicht, um dem ZNS klare Angaben über die Position des Kopfes im Raum oder Bewegungen zu geben. Die Vestibulariskerne erhalten hierzu zusätzliche Afferenzen von dem propriozeptiven System, sowie vom visuellen System.
Von den Vestibulariskernen gehen efferente Fasern zu unterschiedlichen Regionen des ZNS wie Thalamus, Kleinhirn, Augenmuskelkerne, Formatio reticularis und Rückenmark aus.
Sie dienen der Feinabstimmung der Motorik, der Stützmotorik, der Blickmotorik und der bewussten Orientierung im Raum.
Über Kommissurenfasern kommunizieren die Vestibulariskerne miteinander.
