O sistema nervoso humano comunica sinais através do corpo através de uma complexa rede de células nervosas, ou neurônios. Os neurônios sensoriais estão conectados à pele, a outros órgãos sensoriais e aos órgãos internos do corpo. Esses neurônios enviam mensagens para o cérebro, que envia uma mensagem de retorno através dos neurônios motores para instruir o corpo a responder ao estímulo. O cérebro, as células nervosas e a coluna vertebral estão todos conectados em uma rede neural biológica. Efeitos em uma parte do sistema nervoso ressoam por todo o corpo.
Cada neurônio que faz parte da rede neural biológica possui milhares de conexões possíveis, formando trilhões de diferentes vias neuronais pelas quais as informações podem viajar. O neurônio típico tem de 1.000 a 10.000 caminhos possíveis para outros neurônios. Um impulso elétrico entra no neurônio em um dos dendritos, que atuam como receptores de sinal. O sinal passa então através do núcleo para o axônio apropriado e através do estreito espaço, ou sinapse, para conectar-se ao dendrito apropriado do próximo neurônio. O cérebro contém mais de 100 bilhões de neurônios, todos formados na primeira infância e adolescência.
A rede neural biológica transmite sinais como impulsos eletroquímicos de um neurônio para o próximo. O mesmo princípio se aplica às conexões de neurônios e às conexões elétricas – para transmissão de energia ou impulso, deve haver um circuito completo de um terminal para outro. Neurônios aferentes, interneurônios e neurônios eferentes trabalham juntos para formar um circuito neuronal; interneurônios são células localizadas no cérebro e coluna vertebral que transmitem mensagens de neurônios aferentes para neurônios eferentes. Interneurônios localizados na coluna vertebral são responsáveis por iniciar ações reflexas, como o reflexo miostático. Essas ações reflexas não são controladas pelo pensamento consciente.
Os neurônios sensoriais compõem menos de 1% dos neurônios da rede neural biológica e são bipolares – apenas um caminho existe através deles. Os neurônios motores representam 9% da quantidade total de neurônios e têm vários ramos que levam de uma célula para a seguinte. A maioria restante dos neurônios são interneurônios e estão localizados inteiramente no cérebro e na medula espinhal, ou no sistema nervoso central.
Os neurônios motores agem em grupos e não como neurônios únicos – por exemplo, na contração do músculo esquelético. Quando o cérebro envia o sinal para o músculo se contrair, os neurônios motores, situados alinhados um com o outro no músculo, disparam em sequência. Um grande componente do treinamento de força envolve o treinamento desses neurônios para sincronizar seus disparos e, assim, aumentar a eficiência da contração muscular.