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Es el sistema relacionado con la información sobre tacto, cinestesia (sensación que resulta del movimiento del cuerpo), temperatura y dolor que deriva desde diferentes partes del cuerpo y es transportada al sistema nervioso central. Esa información se genera en receptores sensoriales ubicados en la piel, músculos y articulaciones y la vía por la cual viaja esta formada por tres neuronas de proyección. La trayectoria de la vía depende de la modalidad de información sensorial que ella transporta.
La primera neurona de la vía, para información de tacto y de cinestesia, se ubica en el ganglio sensitivo de la raíz posterior del nervio raquídeo. Al entrar en la médula su axón asciende ipsilateralmente y alcanzar a la segunda neurona ubicada en el ganglio de Gall. El axón de esta neurona sale del ganglio y cruza al lado opuesto y asciende por una vía específica, el lemnisco medial, hasta hacer contacto con la tercera neurona ubicada en el tálamo de ese lado, donde la información es relevada hasta el área sensitiva somática de la corteza cerebral (contralateral con respecto al receptor de origen de la información).
Para la información de dolor y de temperatura la primera neurona tiene una ubicación similar a la descrita para la modalidad sensorial de tacto y de cinestesia. Pero al entra a la médula, su axón hace contacto con una interneurona ipsilateral y el axón de esta neurona inerva (sin cambiar de nivel) a la segunda neurona de proyección (ipsilateral) de la vía. Su axón cruza al lado opuesto y asciende por el lado contralateral hasta el tálamo. Aquí se contacta con la tercera neurona de proyección que a través de su axón llega a la corteza sensorial correspondiente.