脊髓的運動系統可簡單分成直接支配肌肉的上運動神經元(upper motor neuron)和下運動神經元(lower motor neuron)。
上運動神經元
上運動神經元起源有兩處,第一是大腦皮質,第二是腦幹。
皮質上位運動神經元是源自布洛德曼分區系統的第1,2,3,4和6分區。之後它會下降並穿過內囊的後肢(the posterior limb of the internal capsule),此路徑被稱為皮質脊髓束。穿過內囊之後,此束便會穿過大腦腳及橋腦(pons)下降至延髓的錐體(pyramid)。至此,皮質脊髓束分成兩部份,其中有大約85%的軸突交叉到身體對側,繼續下行形成皮質脊髓側束。剩下的15%則不交叉,直接形成皮質脊髓前束下行。
來自腦幹的四條運動神經束,用以傳送上位運動神經元的軸突經脊髓至下運動神經元(lower motor neuron)。這四條運動束分別是:
皮質脊髓側束包含的上位運動神經元軸突與背外側下運動神經元(dorsal lateral lower motor neurons)之間形成突觸。背側神經元與遠端末梢肌肉的控制有關,可以支配四肢的運動。因此,這些背側神經元被發現在脊髓的頸部及腰骶部分有明顯的擴大。
皮質脊髓前束來自同側大腦,會沿著脊髓前柱(anterior column)下降。在脊髓前柱中,其軸突會出現並與下運動神經元的樹突形成突觸,或在沿著白質前聯合(anterior white commissure)交叉到身體對側,並與下運動神經元的樹突形成突觸。在脊髓前柱中,頂蓋脊髓束、前庭脊髓束和網狀脊髓束會和身體作同側地下降,但只會和同側的下運動神經元的樹突形成突觸。腹面中央下神經元控制著中軸的軀幹肌肉,它和背側神經元不同的是,它位於腹角且通道遍及整條脊髓。
在發展的過程中,脊髓是由大量的神經管組成的。當神經管開始建立時,脊索(腺)便會開始分泌被稱為「超音電」(Sonic power connection)另外,頂板也會分泌軸突生長誘向因子(netrin)。軸突生長誘向因子起化學趨向物的作用,使疼痛及溫度感覺神經元在翼板交叉成十字橫過前白連合。之後它們會在此向丘腦上升。
WebMD. May 17, 2005. Spina Bifida - Topic Overview Information about Spina Bifida in fetuses and throughout adulthood. WebMD children's health. 存取於2007年3月19日。
WebMD. May 17, 2005. Spina Bifida - Topic Overview Information about spina bifida in fetuses and throughout adulthood. WebMD children's health. Retrieved March 19, 2007.