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El potencial de acción es una señal que no se atenúa al descender por el axón y surge de variaciones en el flujo de iones por los canales de membrana: el flujo de Na+ produce la fase de ascenso del potencial de acción, mientras que un aumento posterior de la permeabilidad al K+ produce la fase de descenso.
Los canales de Na+ y K+ se abren cuando el potencial de membrana se despolariza, y a mayor despolarización mayores son la probabilidad y la rapidez de apertura; los canales de Na+ se abren más rápido que los de K+.
En los axones amielínicos el potencial de acción se propaga de forma continua, mientras que en los mielínicos la propagación es saltatoria y el potencial de acción se genera en cada nodo de Ranvier.
La mielina recubre tramos de la membrana del axón, y los puntos que quedan sin mielina se denominan nodos de Ranvier; los canales operados por voltaje suelen concentrarse allí.
En la organización de las vías somestésicas se activa una neurona de la raíz dorsal (primaria) y, tratándose del tacto fino y la propiocepción, la información asciende y releva en los núcleos gracil y cuneatus, decusa en el mesencéfalo (bulbo) y luego hace sinapsis con una neurona talámica que proyecta a la corteza.
Para el tacto grueso, la temperatura y el dolor, la neurona ganglionar de la raíz dorsal contacta con una neurona de la médula espinal, y ya en la médula las fibras cruzan la línea media para relevar en el tálamo del lado contralateral en las neuronas de relevo talámicas, que proyectan a la corteza cerebral somatosensorial primaria.
Las zonas somatosensoriales corticales se localizan en el lóbulo parietal y se dividen en tres partes principales: la somatosensorial primaria integra la región anterior del lóbulo parietal (áreas 3, 1, 2) y recorre la circunvolución post central desde la porción inferior del surco central. La corteza somatosensorial secundaria se sitúa en el banco superior del surco lateral y en el opérculo parietal. Las áreas 5 y 7 son de asociación somatosensorial y se relacionan con la información visual.
Lo que llega desde la periferia proyecta de manera somatotópica; esta representación está condicionada por el tamaño de los campos receptivos y por la densidad receptorial de cada receptor, lo que hace posible la sensibilidad y la discriminación.
Los efectores finales de los sistemas motores son los músculos esqueléticos, que junto con el esqueleto integran el sistema mecánico encargado de mover las extremidades y otras partes del cuerpo.
Los músculos se disponen en pares antagonistas: los flexores reducen el ángulo articular cuando se contraen, mientras que los extensores lo aumentan al contraerse.
La contracción del músculo esquelético la desencadenan las motoneuronas alfa situadas en el asta ventral de la médula espinal y en los núcleos motores de los nervios craneales del tronco encefálico, que envían sus axones directamente a los músculos esqueléticos por las raíces ventrales y los nervios espinales periféricos.
Los patrones espaciales y temporales de activación de las motoneuronas dependen de los circuitos locales situados dentro de la médula espinal y del tronco encefálico.
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