中枢模式发生器

中枢模式发生器是一小群神经细胞，通常藏在脊髓里，它能够完全靠自己源源不断地发出稳定、重复的肌肉指令，不需要大脑一刻不停地下达命令。可以把它想象成一个八音盒：一旦你上好了发条，里面的小滚筒就会自己转动，乐曲一拍接一拍地奏出来，不用再有人去碰它。同样地，这个回路会产生那些你反复做的动作背后的来回节律，比如走路、游泳、咀嚼或呼吸。

那么，它没有指挥又是怎么把节拍打准的呢？回路里的神经元连接的方式是：当一组神经元放电时，它会短暂地压住另一组；而当第一组累了，第二组就接手——接着循环又翻转回来。这场拉锯不断自动重复，于是交替的脉冲被送往，比方说，抬腿的肌肉和压腿的肌肉。最有力的证明来自动物实验：一段已经与大脑切断联系的脊髓，只要给它一个简单、稳定的化学刺激，仍然能产生有节律的迈步模式，这说明节律就诞生在脊髓本身之中。

正因如此，运动中有很大一部分是在“自动驾驶”状态下进行的。大脑不必去事无巨细地操控每一块肌肉的每一次收缩；它只发出一个简单、笼统的信号——大致就是加快、放慢或停下——而详细的节奏由中枢模式发生器来补全。来自四肢的感觉反馈再对节律加以微调，使之适应脚下真实的地面。所以运动的基本“引擎”是内建在脊髓里的，上面只是负责掌舵，而不是一步一步地驱动它。