В основе деятельности нервной системы лежит рефлекс. Связь между органами устанавливается при посредстве нейронов в виде рефлекторной дуги, лежащей в основе рефлекса.Простая рефлекторная дуга состоит минимум из 2-х нейронов (чувствительного и двигательного). Часто в состав простой рефлекторной дуги входит третий вставочный нейрон.
При раздражении рецепторов рефлекторные сигналы поступают в первую очередь на вставочные нейроны задних столбов спинного мозга, которые переключают импульсы исключительно на мелкие мотонейроны передних столбов, передающие по спинномозговым нервным волокнам импульсы для возбуждения интрафузальных мышечных веретен. Их сокращение приводит к растяжению мышечной трубки и возбуждению ее первичного (аннулоспирального) рецептора. Импульсы, возникшие в этой трубке и уловленные первичным рецептором, передаются по чувствительному нервному волокну непосредственно для возбуждения крупных мотонейронов передних столбов спинного мозга, иннервирующих только экстрафузальные мышечные волокна. После сокращения мышцы (экстрафузальных мышечных волокон) возбуждение первичного рецептора (вследствие снятия растяжения мышечной трубки интрафузальными волокнами) ослабевает и наступает постепенное затухание возбуждения крупных мотонейронов. Этот рефлекторный механизм постоянно координируется механизмом торможения.
