Patofysiologin bakom spontan nystagmus i uppåtgående (UBN) och nedåtgående (DBN) riktning granskas mot bakgrund av flera instruktiva kliniska resultat och experimentella data. UBN på grund av pontinskador kan bero på skador på den ventrala tegmentala banan (VTT), som har sitt ursprung i den övre vestibulära kärnan (SVN), går genom den ventrala ponsen och överför excitatoriska uppåtriktade vestibulära signaler till den tredje nervkärnan. En VTT-skada leder troligen till en relativ hypoaktivitet i drivkraften till motoneuronerna i hissmusklerna och följaktligen till en obalans mellan det nedåtgående och det uppåtgående systemet, vilket resulterar i en långsam nedåtgående fas. De resultat som observerats vid internukleär oftalmoplegi tyder på att den mediala longitudinella fascikulus (MLF) är involverad i överföringen av både uppåt- och nedåtriktade vestibulära signaler. Eftersom inga kliniska fall av DBN på grund av fokal skada på hjärnstammen har rapporterats kan man anta att överföringen av nedåtriktade vestibulära signaler endast beror på MLF, medan överföringen av uppåtriktade vestibulära signaler involverar både MLF och VTT. De viktigaste fokala skador som leder till DBN påverkar cerebellär flocculus och/eller paraflocculus. Uppenbarligen hämmar denna struktur toniskt SVN och dess excitatoriska efferenta traktor (dvs. VTT) men inte det nedåtriktade vestibulära systemet. Därför kan en flocculär lesion resultera i en avhämning av SVN-VTT-banan med följaktligen en relativ hyperaktivitet av drivkraften till motoneuronerna i hissmusklerna, vilket resulterar i en långsam uppåtgående fas. UBN är också resultatet av skador som påverkar den kaudala märgen. Ett område i denna region skulle kunna utgöra en del av en återkopplingsslinga som är involverad i uppåtgående blickhållning, som har sitt ursprung i en sidogren av VTT och som omfattar den kaudala märgen, flocculus och SVN i tur och ordning. Det föreslås därför att huvudtyperna av spontan vertikal nystagmus på grund av fokala centrala lesioner beror på en primär dysfunktion i SVN-VTT-banan, som blir hypoaktiv efter pontinska eller kaudala medullära lesioner, vilket framkallar UBN, och hyperaktiv efter flocculära lesioner, vilket framkallar DBN. Eftersom gravitationen påverkar UBN och DBN och kan underlätta det nedåtriktade vestibulära systemet och hindra det uppåtriktade vestibulära systemet, är hypotesen att den excitatoriska SVN-VTT-banan, tillsammans med dess specifika flocculära hämning, har utvecklats för att motverka gravitationens dragningskraft. Denna anatomiska överutveckling är uppenbarligen förknippad med en fysiologisk uppåtgående hastighetsbias, eftersom förstärkningen av alla långsamma ögonrörelser uppåt är större än förstärkningen av långsamma ögonrörelser nedåt hos normala människor och hos apor.