Das Zentralnervensystem ist für die ordnungsgemäße Rekrutierung von Motoneuronen verantwortlich, beginnend mit den kleinsten Motoreinheiten. Das Größenprinzip von Henneman zeigt, dass Motoreinheiten je nach Größe der Last vom kleinsten zum größten rekrutiert werden. Bei kleineren Lasten, die weniger Kraft erfordern, werden vor der Rekrutierung des langsam zuckende, ermüdungsresistente Muskelfasern mit geringer Kraft aktiviert schnell zuckende, kraftstarke, weniger ermüdungsresistente Muskelfasern. Größere motorische Einheiten bestehen normalerweise aus schnelleren Muskelfasern, die höhere Kräfte erzeugen.
Das Zentralnervensystem hat zwei verschiedene Möglichkeiten, die von erzeugte Kraft zu steuern Ein Muskel durch Rekrutierung motorischer Einheiten: räumliche Rekrutierung und zeitliche Rekrutierung. Räumliche Rekrutierung ist die Aktivierung von mehr motorischen Einheiten, um eine größere Kraft zu erzeugen. Größere motorische Einheiten ziehen sich zusammen mit kleinen motorischen Einheiten zusammen, bis alle Muskelfasern in einem einzelnen Muskel aktiviert sind, wodurch produziert wird Die maximale Muskelkraft. Die zeitliche Rekrutierung motorischer Einheiten oder die Ratenkodierung befasst sich mit der Häufigkeit der Aktivierung von Muskelfaserkontraktionen. Aufeinanderfolgende Stimulation des Motors Einheitsfasern aus dem Alpha-Motoneuron bewirken, dass der Muskel häufiger zuckt, bis die Zuckungen zeitlich „verschmelzen“. Dies erzeugt eine größere Kraft als einzelne Kontraktionen, indem das Intervall zwischen den Stimulationen verringert wird, um eine größere Kraft mit der gleichen Anzahl motorischer Einheiten zu erzeugen.
Mit Hilfe der Elektromyographie (EMG) können die neuronalen Strategien der Muskelaktivierung gemessen werden. Die Rampenkraftschwelle bezieht sich auf einen Index der Motoneuronengröße, um das Größenprinzip zu testen. Dies wird getestet, indem die Rekrutierungsschwelle einer motorischen Einheit während der isometrischen Kontraktion bestimmt wird, bei der die Kraft allmählich erhöht wird. Motoreinheiten, die mit geringer Kraft rekrutiert werden (Einheiten mit niedriger Schwelle), sind in der Regel kleine Motoreinheiten, während Einheiten mit hoher Schwelle rekrutiert werden, wenn höhere Kräfte benötigt werden und größere Motoneuronen beteiligt sind. Diese haben tendenziell kürzere Kontraktionszeiten als die kleineren Einheiten. Die Anzahl der zusätzlichen Motoreinheiten, die während eines bestimmten Kraftzuwachses rekrutiert werden, nimmt bei hohen freiwilligen Kräften stark ab. Dies deutet darauf hin, dass der Beitrag der Rekrutierung zur Erhöhung der freiwilligen Kraft bei höheren Kraftniveaus abnimmt, obwohl Einheiten mit hoher Schwelle mehr Spannung erzeugen.
Um die Stimulation der motorischen Einheit zu testen, werden Elektroden extrazellulär auf der Haut und intramuskulär platziert Stimulation wird angewendet. Nachdem die Motoreinheit stimuliert wurde, wird ihr Impuls von der Elektrode aufgezeichnet und als Aktionspotential angezeigt, das als Motoreinheit-Aktionspotential (MUAP) bekannt ist. Wenn innerhalb eines kurzen Zeitintervalls mehrere MUAPs aufgezeichnet werden, wird ein Aktionspotentialzug der Motoreinheit (MUAPT) notiert. Die Zeit zwischen diesen Impulsen wird als Inter-Puls-Intervall (IPI) bezeichnet. Bei medizinischen elektrodiagnostischen Tests für einen Patienten mit Schwäche kann eine sorgfältige Analyse der Größe, Form und des Rekrutierungsmusters von MUAP dazu beitragen, eine Myopathie von einer Neuropathie zu unterscheiden.