Lorsque le cerveau a généré une commande motrice, celle-ci transite par une voie descendante jusqu’à un ensemble de neurones moteurs situés dans la moelle épinière. Les axones de ces motoneurones empruntent les nerfs périphériques qui se connectent aux muscles et véhiculent la commande motrice dans l’ultime étape de son trajet. Il est important de comprendre que ces connections se réalisent en fait non pas au niveau des muscles eux-mêmes, mais sur des éléments plus petits appelés fibres musculaires (un muscle est constitué d’un ensemble de telles fibres). En conséquence, la commande motrice est extrêmement différenciée dans la mesure où elle n’est pas transmise globalement à un muscle, ou à un ensemble de muscles, mais à des éléments plus petits. Ainsi, on dira qu’une unité motrice est un ensemble constitué d’un motoneurone, de son axone et des quelques fibres musculaires auxquelles cet axone se connecte.
D’autre part, un muscle est une sorte d’ « élastique actif ». Il peut se mettre sous tension, se raccourcir ou encore se relâcher lorsqu’il en reçoit la commande du cerveau via les motoneurones spinaux. Ses variations de tension ou de longueur, coordonnées aux variations de tension ou de longueur de muscles voisins, provoquent le maintien d’une posture ou le mouvement dans une ou plusieurs articulations. A nouveau, le siège même de ces variations est la fibre musculaire. Celle-ci, lorsqu’elle se raccourcit, produit une force d’intensité constante. Cependant, si un tel raccourcissement se produit de façon répétée et rapprochée dans le temps, l’intensité de la force produite par cette fibre augmente.
La question devient alors : comment le cerveau commande-t-il aux muscles de varier leur tension ou leur longueur de sorte qu’un mouvement soit produit ?
Compte-tenu de ce qui précède, on comprendra que le déroulement d’un mouvement, en particulier ses variations de vitesse, résulte de deux évènements, indépendants ou conjoints : de la variation du nombre de fibres musculaires actives dans une région articulaire, et/ou de la variation de la fréquence de contraction d’un nombre constant de fibres musculaires.
On est donc en droit de considérer que "le cerveau transmet aux muscles les informations de mouvement" sous la forme d’information de force, par le biais d’un vocabulaire spécifiant d’une part le nombre des unités motrices nécessaires à la réalisation du mouvement en fonction du temps et, d’autre part, la fréquence de contraction de ces unités. En d’autres termes, et cette relation a été démontrée de façon claire chez l’animal, l’activité de certains neurones corticaux des aires motrices corrèle avec la force musculaire nécessaire au mouvement.