I nuclei del gruppo caudale (tra cui i più rilevanti sono il nucleo magno del rafe, il nucleo pallido del rafe ed il nucleo scuro del rafe) ricevono afferenze somatosensitive dal midollo spinale (soprattutto attraverso il lemnisco spinale) e da nuclei sensitivi trigeminali. Questi nuclei della formazione reticolare sono connessi reciprocamente con la sostanza grigia periacqueduttale mesencefalica, e le loro efferenze serotoninergiche sono indirizzate alle corna posteriori del midollo spinale ed ai nuclei sensitivi trigeminali. Si ritiene pertanto che il ruolo funzionale di questo gruppo di nuclei sia quello di modulare la nocicezione, esercitando un effetto inibitorio diretto, o mediato da interneuroni.