วงจรเซลล์ประสาทเฉพาะที่ในไขสันหลังเป็นตัวอำนวยให้เกิดรีเฟล็กซ์ยืดกล้ามเนื้อ คือตัวรับการยืดในกล้ามเนื้อที่เรียกว่า muscle spindle ส่งข้อมูลการยืดกล้ามเนื้อผ่านเส้นใยประสาทรับความรู้สึกแบบ 1a และ 2 ผ่านรากหลัง (dorsal root) ของไขสันหลังเข้าไปในไขสันหลังแล้วแยกส่งสาขาไปยังเป้าหมายต่าง ๆ สาขาหนึ่งส่งไปที่ปีกหน้า (ventral horn) ในไขสันหลังซึ่งเป็นที่อยู่ของเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาอันส่งเส้นใยประสาทไปยังกล้ามเนื้อเดียวกัน เส้นใยประสาทรับความรู้สึก 1a ที่ว่าดำเนินไปยุติเป็นไซแนปส์กับเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาโดยตรง[1][2]จึงจัดว่า เป็นวงรีเฟล็กซ์ผ่านไซแนปส์เดียว

การยืด muscle spindle ทำให้เส้นใยประสาทรับความรู้สึก 1a ส่งกระแสประสาทในอัตราสูงขึ้น จึงทำให้เซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาซึ่งเป็นตัวรับกระแสประสาทและส่งเส้นประสาทไปยังกล้ามเนื้อเดียวกันทำงานมากขึ้น ทำให้กล้ามเนื้อหดเกร็งต่อต้านการยืดกล้ามเนื้อ อนึ่ง เส้นใยประสาทรับความรู้สึก 1a ยังส่งกระแสประสาทแบบกระตุ้นโดยตรงไปยังกล้ามเนื้อร่วมพลัง (synergistic muscle) เพื่อให้มันเคลื่อนไหวร่างกายไปในทิศทางเดียวกัน และส่งกระแสประสาทแบบยับยั้งโดยอ้อมผ่านอินเตอร์นิวรอน คือ Ia inhibitory interneuron ไปยังกล้ามเนื้อปฏิปักษ์ (antagonistic muscle) เพื่อไม่ให้กล้ามเนื้อเกร็งตัวต่อต้านการทำงานของรีเฟล็กซ์[2] โดยอย่างหลังเป็นหลักการที่เรียกว่า reciprocal innervation

การเชื่อมต่อที่เป็นการป้อนกลับเชิงบวกเช่นนี้ทำให้รีเฟล็กซ์ทำงานได้ไวมากและมีประสิทธิภาพ ให้สังเกตว่า การเชื่อมต่อผ่านไซแนปส์เดียวระหว่างเซลล์ประสาทรับความรู้สึกกับเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาค่อนข้างพิเศษ เพราะโดยมาก เซลล์ประสาทรับความรู้สึกนอกระบบประสาทกลางจะมีอิทธิพลโดยอ้อมต่อเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาผ่านการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอินเตอร์นิวรอนที่เป็นตัวเชื่อมกับเซลล์ประสาทสั่งการโดยตรง[2] ถึงกระนั้น ก็ใช่ว่า การยืดกล้ามเนื้อจะมีผลให้กล้ามเนื้อหดเกร็งเท่า ๆ กันในทุกโอกาสเพราะในมนุษย์ กำลังของรีเฟล็กซ์จะลดลงตามธรรมชาติเริ่มจากการยืน การเดิน ไปถึงการวิ่ง เพราะเมื่อออกแรงมากขึ้น กล้ามเนื้อก็จะแข็งเองโดยไม่ต้องอาศัยรีเฟล็กซ์[3]

นี้เป็นตัวอย่างของวิถีประสาทในไขสันหลังที่เท่ากับขยายสัญญาณของความรู้สึกที่ได้ คือ งานศึกษาปี 1971[4]พบว่า ในกล้ามเนื้อน่องคือ medial gastrocnemius ของแมว เส้นใยประสาท 1a เส้นเดียวมีไซแนปส์แบบกระตุ้นกับเซลล์ประสาทสั่งการทั้งหมดของกล้ามเนื้อ ซึ่งเท่ากับขยายสัญญาณของใยประสาททำให้เกิดกระแสป้อนกลับที่มีกำลังไปยังกล้ามเนื้อ เส้นใยประสาท 1a เส้นเดียวยังส่งกระแสประสาทกระตุ้นไปยังเซลล์ประสาทสั่งการของกล้ามเนื้อร่วมพลังจนเกือบถึง 60% โดยกำลังอาจต่าง ๆ กันขึ้นอยู่กับว่า มีทิศทางการออกแรงเหมือนกันแค่ไหน[4]

ให้สังเกตว่า วิถีประสาทเหล่านี้ไม่ได้ใช้เพื่อรีเฟล็กซ์แต่เพียงเท่านั้น แต่ร่างกายยังใช้วงจรประสาทเดียวกันในการควบคุมกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อร่วมพลัง และกล้ามเนื้อปฏิปักษ์เพื่อการเคลื่อนไหวที่อยู่ในอำนาจจิตใจด้วย ดังนั้น วิถีประสาทของรีเฟล็กซ์จึงเป็นกลไกลหลักที่ร่างกายใช้ประสานการหดเกร็งกล้ามเนื้อทั้งในรีเฟล็กซ์และในการเคลื่อนไหวที่จงใจ[4]