Los músculos son inervados por motoneuronas. Existen dos tipos de motoneuronas. Su afectación determina una u otra clínica.

• Motoneuronas superiores o primeras neuronas: localizadas en la corteza cerebral motora, en el lóbulo frontal por delante de la cisura de Rolando. Se irrigan principalmente por la arteria cerebral media, pero también por la arteria cerebral anterior. Sus axones forman la vía piramidal que desciende hasta las pirámides bulbares donde se decusa y continúan por la médula forman el tracto corticoespinal lateral.
• Motoneuronas inferiores o segundas neuronas: localizadas en el asta anterior de la médula; sus axones forman parte de los nervios periféricos hasta la unión neuromuscular.

La afectación de una u otra produce una clínica diferente:

• Síndrome de motoneurona superior (síndrome piramidal): por lesiones intracraneales localizadas entre la corteza y el bulbo espinal. Si es unilateral, la clínica será siempre contralateral por la decusación de las fibras de la vía piramidal antes de continuar por la médula. El cuadro principal es la parálisis espástica (hemiplejia, paraplejia, tetraplejia…). En momento agudo existe hipotonía que evoluciona a gran hipertonía muscular y rigidez articular. Asocia hiperreflexia y respuesta plantar extensora secundario a una desinhibición del arco miotático. No presenta fasciculaciones. Es característica una mayor afectación distal y la aparición de atrofia muscular por desuso. La postura habitual del recién nacido con lesión piramidal es en flexión y pronación de los miembros superiores y extensión y aducción de los miembros inferiores.
• Síndrome de motoneruona inferior: se produce por lesiones periféricas, tras la sinapsis entre primera y segunda neurona en el asta anterior de la médula. Son cuadros que afectan a la médula o a los nervios periféricos. La clínica resultante es una parálisis flácida con hipotonía muscular homolateral a la localización de la lesión. Presenta una atrofia muscular llamativa, arreflexia, respuesta plantar flexora y ausencia de reflejos cutáneos. Puede aparecer fasciculaciones.