La información presente en los circuitos neuronales sensoriales se relaciona con procesos fundamentales del sistema nervioso como las sensaciones, la regulación de los programas motores y del movimiento y la mantención del estado de vigilia.

Existen diversos tipos de redes de neuronas que se configuran en los sistemas sensoriales. Según la modalidad sensorial es el tipo de sistema sensorial y la organización de la red neuronal que lo sustenta.

Como ejemplo de modelo de organización neuronal de una red sensorial se muestra el sistema sensorial somático que desde el punto de vista anatómico se identifica, en el sistema nervioso central, con el sistema antero-lateral. Este sistema participa en el transporte de información sensorial que media en las sensaciones de dolor y de temperatura. Este sistema esta jerarquicamente organizado y se presenta en paralelo con otros sistema sensoriales, por ejemplo con el que se relaciona con la información tactil.

El sistema antero-lateral se origina en terminales nerviosos de la piel, de un dedo de mano, por ejemplo, que funcionan como receptores de dolor algunos o como de temperatura otros. Los cuerpos celulares de esos terminales se encuentran en el ganglio sensitivo de la raíz dorsal del nervio raquídeo que inerva el dermatoma correspondiente.

La proyección central de esas neuronas penetra en la médula espinal para alcanzar las astas posteriores de la substancia gris y allí hace contacto con una segunda neurona del sistema. El axón de esta neurona cruza al lado opuesto y asciende hasta alcanzar el tálamo donde establece contacto sináptico con una tercera neurona, cuyo axón alcanza a la corteza somatosensorial somestésica, ubicada en la circunvolución (girus) post-central.

La vía es, entonces contralateral. Pero, en el caso de este sistema anterolateral, hay que recordar también que, en la médula espinal, la vía está formada por los axones de la segunda neurona de la vía aferente.