A spontán upbeat (UBN) és downbeat (DBN) nystagmus patofiziológiáját számos tanulságos klinikai eredmény és kísérleti adat fényében tekintjük át. A pontinális léziók okozta UBN a ventrális tegmentális traktus (VTT) károsodásából eredhet, amely a felső vestibularis magból (SVN) indul, a ventrális pons-on keresztül halad és gerjesztő felfelé irányuló vestibularis jeleket továbbít a harmadik idegmagba. A VTT sérülése valószínűleg a felvonóizmok motoneuronjainak relatív hipoaktivitásához vezet, következésképpen egyensúlyhiány alakul ki a lefelé és a felfelé irányuló rendszerek között, ami lefelé irányuló lassú fázist eredményez. Az internuclearis ophthalmoplegiában megfigyelt eredmények arra utalnak, hogy a medialis longitudinális fasciculus (MLF) részt vesz mind a felfelé, mind a lefelé irányuló vestibularis jelek továbbításában. Mivel nem számoltak be fokális agytörzsi károsodás miatt kialakuló DBN klinikai eseteiről, feltételezhető, hogy a lefelé irányuló vestibularis jelek továbbítása csak az MLF-től függ, míg a felfelé irányuló vestibularis jelek továbbításában az MLF és a VTT is részt vesz. A DBN-t eredményező fő fokális sérülések a kisagyi flocculust és/vagy paraflocculust érintik. Úgy tűnik, ez a struktúra tónusosan gátolja az SVN-t és annak gerjesztő efferens pályáját (azaz a VTT-t), de a lefelé irányuló vestibularis rendszert nem. Ezért a floccularis lézió az SVN-VTT pálya gátlásának megszűnését eredményezheti, következésképpen a felvonóizmok motoneuronjainak relatív hiperaktivitásával, ami felfelé irányuló lassú fázist eredményez. Az UBN a caudalis medullát érintő elváltozásokból is ered. Egy terület ebben a régióban egy olyan visszacsatolási hurok részét képezheti, amely részt vesz a tekintet felfelé tartásában, a VTT egy kollaterális ágából ered, és egymás után a caudalis medullát, a flocculust és az SVN-t foglalja magában. Ezért feltételezhető, hogy a spontán vertikális nystagmus fő típusai a fokális centrális elváltozások következtében az SVN-VTT pálya elsődleges diszfunkciójából erednek, amely a pontin- vagy caudalis medulláris elváltozások után hipoaktívvá válik, ezáltal UBN-t váltva ki, és hiperaktívvá a flocculáris elváltozások után, ezáltal DBN-t váltva ki. Végül, mivel a gravitáció befolyásolja az UBN-t és a DBN-t, és elősegítheti a lefelé irányuló vestibularis rendszert, és visszafoghatja a felfelé irányuló vestibularis rendszert, feltételezzük, hogy az izgató SVN-VTT pálya, valamint annak specifikus floccularis gátlása a gravitációs vonzás ellensúlyozására alakult ki. Ez az anatómiai túlfejlődés nyilvánvalóan fiziológiai felfelé irányuló sebességtorzulással jár együtt, mivel az összes felfelé irányuló lassú szemmozgás erősödése nagyobb, mint a lefelé irányuló lassú szemmozgásoké normális emberi alanyoknál és majmoknál.