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Esta cara descansa sobre los huesos que forman la base de la cavidad craneana.
Los dos hemisferios se presentan unidos y forman, en su conjunto, un circulo algo alargado hacia el extremo anterior pero que queda interrumpido hacia el extremo posterior por la presencia de diferentes estructuras y por la inserción del cerebelo, montado sobre el bulbo raquídeo.
En el extremo anterior se aprecia la cisura interhemisférica separando ambos hemisferios hasta alcanzar aproximadamente la mitad de su recorrido hacia el centro del círculo mencionado.
La cisura, en ese punto, queda interrumpida por estructuras que ocupan la línea media: el quiama óptico, al cual llegan los dos nervios ópticos; luego hacia atrás continua el tallo hipofisiario (infundíbulo), que aparece parcialmente cubierto por la aracnoides; más atrás aun aparece un vaso sanguíneo (arteria basilar) encajado en la línea media del cerebelo.
A esta altura y a cada lado de ese vaso se distinguen los hemisferios cerebelosos.
Volviendo al extremo (polo) anterior de esta cara basal se ubican a cada lado de la cisura el bulbo olfatorio que se continua, hacia atrás, con la cintilla olfatoria.
Normalmente unida al tallo hipofisiario se encuentra la hipófisis (en este caso, hacia el observador). También en el punto donde se encuentra ese tallo, pero penetrando hacia el interior del tejido nervioso se llegaría a la región hipotalámica.
A ambos lados de la línea media y desde el polo anterior, se encuentran:
El cerebelo tapa con sus dos hemisferios los polos posteriores de los dos hemisferios cerebrales.
También a cada lado de la línea media se observa la emergencia de los pares craneanos. Desde el polo anterior: el nervio olfatorio (ya mencionado como cintilla), luego el nervio óptico, el nervio motor ocular común, el trigémino, el motor ocular externo, el facial, el coclear.