Der innere Augenmuskel, der sympathisch innerviert wird, ist der Musculus dilatator pupillae. Diese sympathische Innervation hat ihren Ursprung im Hypothalamus, von wo aus die Signale über das Rückenmark (insbesondere die thorakalen Segmente T1 bis T3) zu den präganglionären sympathischen Neuronen gelangen. Diese Neuronen projizieren dann zum Ganglion cervicale superius, wo sie auf postganglionäre Neuronen umgeschaltet werden. Die postganglionären Fasern verlaufen schließlich entlang der Arteria carotis interna und erreichen den Musculus dilatator pupillae, um die Pupillenerweiterung zu bewirken.