Lorsqu'un stimulus, appelant une réponse immédiate, est perçu par un récepteur logé dans une partie du corps, l'influx nerveux se propage sur les fibres afférentes vers la moelle épinière (r. spinal) ou le tronc cérébral (r. bulbaire). Après le passage par une (r. monosynaptique) ou plusieurs synapses des neurones moteurs (r. métamérique, système nerveux périphérique), la réponse efférente, sous la forme d'un second influx nerveux, part vers l'organe effecteur (muscle par exemple) ou vers les centres moteurs, supérieurs ou inférieurs (noyaux médullaires de la moelle épinière ou noyaux centraux, tonus musculaire du cervelet, conscience du cortex, etc.).
Cette boucle récepteur-afférence-SNC-efférence-effecteur constitue l'« arc réflexe » le plus court. Un arc réflexe n'est jamais modifiable par la volonté de l'individu : c'est la "loi du tout ou rien".
Les récepteurs des neurones sensitifs que l'on retrouve sons la peau reçoivent les stimuli. L'influx créé par la stimulation voyage le long des dendrites jusqu'au corps cellulaire du neurone sensitif. L'influx nerveux se dirige ensuite dans l'axone jusqu'à la corne postérieure de la moelle épinière. À cet endroit l'impulsion est reçue par un neurone d'association et transmise à un neurone moteur. Ensuite, la réponse au stimulus est transmise jusqu'à un muscle, d'où contraction.
Donc, pour l'établissement d'un réflexe médullaire, les structures suivantes sont nécessaires:

Un récepteur
Un neurone sensitif
Un centre nerveux de contrôle
Un neurone moteur
Un effecteur

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C’est au niveau de la substance grise d’un neuromère que se réfléchit l’arc réflexe simple dont voici le cheminement.
Une information sensitive périphérique (tact, douleur etc ...) est véhiculée par le nerf périphérique (ex. n. médian) puis par le nerf spinal (ancien n.rachidien). Il pénètre par la racine dorsale jusqu’à la substance grise médullaire. Par articulation monosynaptique (ou