Al contrario degli assoni dei neuroni di secondo ordine del leminisco mediale posteriore, gli assoni dei neuroni di secondo ordine del tratti spinotalamico si incrociano a livello del midollo spinale. Questo fatto è determinante in caso di lesioni al cervello o al midollo spinale. Le lesioni nel tronco cerebrale o nelle parti superiori possono causare deficit nella percezione del dolore, delle sensazioni tattili o della propriocezione, controlaterali rispetto alla lesione. Le lesioni del midollo spinale invece possono causare deficit nella percezione del dolore controlaterali rispetto alla lesione, mentre gli altri deficit si verificano in maniera omolaterale.