Зная достаточно точно состав нервной петли двигательного анализатора, можно рассмотреть разные по сложности механизмы его функционирования в двух ситуациях жизни собаки, например при нарушении равновесия и повреждении кожи конечности. Эта сложность определяется «этажом» ЦНС управления работой скелетных мышц.
В первой ситуации от раздражения вестибулярных рецепторов сигналы поступают в вестибулярное ядро (продолговатый мозг), а оттуда — в альфа-МН спинного мозга и далее к мышцам-разгибателям, которые сокращаются. Вследствие этого растягиваются находящиеся в них сухожилия и мышцы-сгибатели и одновременно растягиваются сухожильные и мышечные веретена. Это вызывает возбуждение находящихся в них чувствительных окончаний центростремительных нервов. В результате тормозные сигналы поступают по ним в альфа-мотонейроны мышц-разгибателей, вызывая их расслабление, а возбуждающие сигналы — в альфа-мотонейроны мышц-сгибателей, вызывая их сокращение. Таким образом возможно восстановление нарушенного равновесия.
Во второй ситуации от раздраженных кожных рецепторов возбуждающие сигналы поступают в мозжечок и красное ядро (средний мозг), которые являются антагонистами вестибулярного ядра. Из первых двух структур возбуждающие сигналы приходят в альфа-мотонейроны мышц-сгибателей, а тормозные сигналы в альфа-мотонейроны мышц-разгибателей. В результате уменьшается опора на пораженную конечность. В то же время в парной, интактной, конечности для нейтрализации возросшей нагрузки сигналы из вестибулярного ядра через соответствующие альфа-мотонейроны вызывают, наоборот, сокращение мышц-разгибателей и расслабление мышц-сгибателей. В результате поражаемый участок кожи выходит из-под повреждающего действия, и в то же время сохраняется равновесие.
Координация работы мышц-антагонистов осуществляется в основном механизмом саморегуляции по короткой рефлекторной петле, т. е. через спинной мозг. Однако этого может оказаться недостаточно для адаптации в обеих ситуациях. Тогда механизм управления состоянием альфа-мотонейронов усложняется с целью более точной и адекватной их работы. Так, в случае продолжающегося недостижения цели в виде, например, недостаточного для данной ситуации сокращения мышц включается принудительный механизм. Он заключается в активации сигналами из головного мозга гамма-мотонейронов, импульсы из которых вызывают напряжение мышечных веретен за счет сокращения интрафузальных волокон. Возбуждающие сигналы оплетающих окончаний центростремительных нервов поступают в альфа-мотонейроны. Команда из них приводит к дополнительному сокращению мышц. В результате снимается напряжение, а потому прекращается возбуждение мышечных веретен. В случае необходимости расслабления чрезмерно сократившихся мышц сигналы из головного мозга не поступают на альфа- и гамма-мотонейроны, не возбуждая их, и мышцы с силу своей эластичности расслабляются [1, 20, 87, 93].
Таким образом, благодаря функционированию двигательного анализатора осуществляется координация работы отдельных групп скелетных мышц, позволяющая организму сохранять равновесие, уходить из-под поражающих воздействий, предотвращая чрезмерное напряжение мышц, в то же время постоянно поддерживая их в тонусе. Однако описанный вариант функционирования двигательного анализатора может оказаться недостаточно адаптивным, поскольку его механизмы срабатывают относительно однотипно в срочном и кратковременном порядке и в автоматическом режиме. И тогда для ухода из-под поражающего или вызывающего какой-то дискомфорт влияния раздражающих факторов собака совершает произвольные действия. Разумеется, в их основе лежат те же механизмы управления работой скелетных мышц. Но теперь они функционируют в течение необходимого времени и в самых разнообразных вариантах, а самое главное — волевым путем. То же происходит и при желании собаки преднамеренно начать, продолжить, изменить или прекратить движение.