วงจรประสาทที่ทำให้เกิด smooth pursuit เป็นประเด็นที่ยังถกเถียงกันอยู่ขั้นแรกก่อนที่จะเกิด smooth pursuit ก็คือจะต้องเห็นวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ไปอยู่และสัญญาณประสาท (ที่เกิดจากการเห็น) จากเรตินาจะวิ่งขึ้นไปทาง lateral geniculate nucleus แล้วก่อให้เกิดการทำงานของเซลล์ประสาทในคอร์เทกซ์สายตาปฐมภูมิ (V1)V1 ก็จะส่งสัญญาณเกี่ยวกับเป้าหมายนั้นไปยังคอร์เทกซ์สายตาในสมองกลีบขมับส่วนกลางซึ่งทำการตอบสนองต่อทิศทางการเคลื่อนไหวโดยเฉพาะของเป้าหมาย (เช่นพวกหนึ่งตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวในแนวนอน และอีกพวกหนึ่ง ในแนวตั้ง)การประมวลผลการเคลื่อนไหวของสมองในเขตนี้ขาดไม่ได้ในการเริ่มการเคลื่อนไหวตาแบบ smooth pursuit[6] คือ เขตรับความรู้สึกนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหว ซึ่งอาจจะนำไปสู่การเคลื่อนไหวตาแบบ smooth pursuit ต่อมาหรือไม่ก็ได้

ส่วนเขตในสมองกลีบหน้าอีกเขตหนึ่ง ซึ่งเรียกว่า "frontal pursuit area"จะเกิดการทำงานเมื่อมีการมองตามในทิศทางเฉพาะต่าง ๆ กัน และเมื่อกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ก็จะก่อให้เกิดการมองตามแบบ smooth pursuit[7] มีหลักฐานที่พบเร็ว ๆ นี้ด้วยว่า superior colliculus[8] ก็มีการทำงานด้วยในระหว่าง smooth pursuit[9] เขตสมองสองเขตนี้ (คือ frontal pursuit area และ superior colliculus) น่าจะมีบทบาทในการยิงสัญญาณที่เริ่มการมองตามแบบไม่หยุดและในการเลือกเป้าหมายที่จะมองตาม

การยิงสัญญาณจากคอร์เทกซ์และจาก superior colliculus จะส่งไปถึงนิวเคลียสต่าง ๆ ในพอนส์รวมทั้ง dorsolateral pontine nuclei และ nucleus reticularis tegmenti pontis[10]:209–11 ซึ่งมีผลต่อความเร็วการเคลื่อนที่ของตา และมีการตอบสนองโดยเฉพาะทิศทางเพราะฉะนั้น จึงสามารถกระตุ้นด้วยไฟฟ้ามีผลทำให้ความเร็วในการเคลื่อนไหวแบบ Smooth pursuit เปลี่ยนแปลงไปนิวเคลียสในพอนส์ส่งแอกซอนไปยังซีรีเบลลัม โดยเฉพาะในส่วน cerebellar vermis[11] และ paraflocculusคือนิวรอนเหล่านี้ส่งสัญญาณเกี่ยวกับความเร็วของการเคลื่อนตา และเกี่ยวข้องกับความเร็วของ smooth pursuit[10]:211ซีรีเบลลัม โดยเฉพาะในส่วน vestibulo-cerebellumมีบทบาทในการปรับเปลี่ยนความเร็วของความเคลื่อนไหวแบบ smooth pursuit ที่กำลังเป็นไปด้วย[12] และซีรีเบลลัมนั้นก็ส่งแอกซอนไปยังนิวรอนสั่งการในระบบการเห็นที่ควบคุมกล้ามเนื้อตา เป็นเหตุให้ตาเคลื่อนไหวได้