Le système pyramidal joue un rôle crucial dans la motricité volontaire. Cette voie cortico-spinale débute au niveau du cortex moteur, traverse le tronc cérébral et descend jusque dans la moelle épinière, où elle synapse avec les motoneurones qui innervent les muscles squelettiques. Son nom provient des pyramides bulbaires, les renflements visibles sur la partie ventrale du bulbe rachidien. Les principaux neurones, appelés cellules de Betz, se trouvent dans le cortex moteur primaire.

Contrairement au système pyramidal, le système extrapyramidal comprend plusieurs circuits neuronaux complexes qui se connectent indirectement avec les motoneurones. Ils régulent les mouvements automatiques et rythmiques, comme la marche. Ils agissent en synergie avec le système pyramidal pour affiner les mouvements volontaires, principalement à travers les noyaux de la base, comme le striatum, le pallidum, le noyau sous-thalamique et la substantia nigra, et sont fortement impliqués dans la coordination motrice et le contrôle postural.

Les voies extrapyramidales sont un réseau complexe de noyaux et de projections qui modulent l'activité du système moteur. Les principales voies comprennent les systèmes nigrostriatal, rubrospinal, vestibulospinal, et réticulospinal. Chacune de ces voies a des rôles spécifiques dans le maintien de la posture, la régulation du tonus musculaire, et l'intégration des réflexes. Par exemple, la voie rubrospinale favorise la flexion des membres alors que la voie vestibulospinale soutient l'extension pour maintenir l'équilibre.

Les systèmes pyramidal et extrapyramidal fonctionnent ensemble pour assurer une motricité fluide et coordonnée. Tandis que le système pyramidal se charge de l'initiation et de l'exécution des mouvements volontaires conscients, le système extrapyramidal ajuste ces mouvements pour assurer leur précision et leur adaptation à l'environnement. Ces deux systèmes sont reliés par le thalamus, qui agit comme un centre de relais et de modulation des signaux moteurs.