Il nucleo principale è associato al nervo trocleare pertanto prende la denominazione di nucleo somatomotore del nervo trocleare l'innervazione principale è diretta al muscolo obliquo superiore dell'occhio; al nervo trocleare è associato un secondo nucleo somatomotore il quale riceve le proiezioni (fibre o assoni) del sistema piramidale, le proiezioni del sistema extrapiramidale e le proiezioni del fascicolo longitudinale mediale. Tali nuclei sono connessi ai riflessi oculocefalogiri in quanto attraverso il fascicolo longitudinale mediale scambiano informazioni con i nuclei vestibolari. A questo gruppo appartiene anche il nucleo di Perlia che scambia informazioni con il nervo oculomotore. Il secondo nucleo somatomotorio del mesencefalo è associato alle attività dei muscoli dell'occhio in quanto invia proiezioni ai muscoli: retti mediali sia inferiore che superiore, all'obliquo inferiore ed all'elevatore della palpebra superiore. I nuclei somatomotori associati al III paio ricevono: le proiezioni (gli assoni) delle fibre piramidali sia quelle dirette che quelle crociate, le proiezioni del sistema extrapiramidale e quelle del fascicolo longitudinale mediale, tramite il fascicolo longitudinale mediale vengono comunicate principalmente le informazioni relative ai riflessi che quindi dal corpo raggiungono i nuclei vestibolari e quelli appartenenti all'VI paio.