В полости черепа спинной мозг без резких морфологических изменений переходит в продолговатый мозг (medulla oblongata). Верхняя граница продолговатого мозга на вентральной поверхности проходит по нижнему краю моста, на дорсальной поверхности соответствует мозговым полоскам IV желудочка. Граница между продолговатым и спинным мозгом соответствует месту выхода из мозга корешков первой пары спинномозговых нервов.
Верхние отделы продолговатого мозга толще, чем нижние. Он имеет вид усеченного конуса, или луковицы. Длина продолговатого мозга взрослого человека в среднем составляет 25 мм.
Продолговатый мозг возник в связи с развитием органов гравитации и слуха, а также в связи с жаберным аппаратом, имеющим отношение к дыханию и кровообращению. Поэтому в нем заложены ядра серого вещества, имеющие отношение к равновесию, координации движений, а также к регуляции обмена веществ, дыхания и кровообращения.
1. Nucleus olivaris, ядро оливы, имеет вид извитой пластинки серого вещества, открытой медиально (hilus), и обусловливает снаружи выпячиванне оливы. Оно связано с зубчатым ядром мозжечка и является промежуточным ядром равновесия, наиболее выраженным у человека, вертикальное положение которого нуждается в совершенном аппарате гравитации.
2. Formatio reticularis, ретикулярная формация, образующаяся из переплетения нервных волокон и лежащих между ними нервных клеток.
3. Ядра четырех пар нижних черепных нервов (XII-IX), имеющие отношение к иннервации производных жаберного аппарата и внутренностей.
4. Жизненно важные центры дыхания и кровообращения, связанные с ядрами блуждающего нерва. Их повреждения особенно опасны. Белое вещество продолговатого мозга содержит длинные и короткие волокна. К длинным относятся проходящие транзитно в передние канатики спинного мозга нисходящие пирамидные пути, перекрещивающиеся в области пирамид. Кроме того, в ядрах задних канатиков (nuclei gracilis et cuneatus) находятся тела вторых нейронов восходящих чувствительных путей. Их отростки идут от продолговатого мозга к таламусу (tractus bulbothalamtcus). Волокна этого пучка образуют медиальную петлю, (lemniscus medinlis) которая в продолговатом мозге совершает перекрест (decussatio lemniscorum) и далее идет в виде межоливного петлевого слоя.
В верхних отделах передней поверхности продолговатого мозга с каждой стороны срединной щели (fissura mediana) располагается конусообразной формы валик, пирамида продолговатого мозга, (pyramis medullae oblongatae). На поперечных разрезах продолговатого мозга можно различить, что каждая пирамида представляет собой комплекс пучков, часть которых перекрещивается, образуя перекрест пирамид (decussatio pyramidum). Далее эти волокна переходят в систему бокового канатика спинного мозга, где следуют как боковой корково-спинномозговой пирамидный путь (tractus corticospinalis (pyramidalis) lateralis). Остальная, меньшая часть пучков, не входя в перекрёст, следует в системе переднего канатика спинного мозга (funiculus anterior) как передний корково-спинномозговой (пирамидный) путь (tractus corticospinalis (pyramidalis) anterior). Эти пути объединяют в единый пирамидный путь.
Кнаружи от пирамиды продолговатого мозга располагается овальное возвышение — олива (oliva) (относится к серому веществу), выступающая на передней поверхности бокового канатика. Оливу отделяет от пирамиды переднебоковая борозда (sulcus ventrolateralis), являющаяся продолжением одноименной борозды спинного мозга.
На поперечных разрезах, проведенных через оливы, различают, кроме нервных волокон, также скопления серого вещества; при этом наибольшее из них имеет складчатую форму — ядро оливы (nucleus olivaris).
Задняя срединная и задняя латеральная борозды ограничивают задний канатик (funiculus posterior), являющийся продолжением одноименного пучка спинного мозга. Промежуточная борозда разделяет задний канатик на два пучка. Один пучок залегает между ней и задней срединной бороздой, тонкий пучок (fasciculus gracilis), переходящий вверху в утолщение, тонкий бугорок (tuberculum gracile), другой — также между промежуточной бороздой и задней боковой бороздой, клиновидный пучок (fasciculus cuneatus), также переходящий вверху в менее выраженный клиновидный бугорок, (tuberculum cuneatum). В обоих этих утолщениях залегают скопления серого вещества: в бугорке тонкого ядра — тонкое ядро (nucleus gracilis), в клиновидном бугорке — клиновидное ядро (nucleus сuneatus). В клетках этих ядер заканчиваются волокна соответствующих пучков заднего канатика. Здесь же, у верхнего конца задней латеральной борозды, над корешками языкоглоточного нерва, в виде продолжения заднего и бокового канатиков располагается полукруглой формы утолщение - нижняя ножка мозжечка (pedunculus cerebellaris inferior). Нижние ножки мозжечка сзади и сбоку ограничивают ромбовидную ямку (fossa rhomboidea).