การรับรู้อากัปกิริยาเริ่มต้นที่การทำงานของปลายประสาทรับรู้อากัปกิริยา (proprioceptor) ในระบบประสาทส่วนปลาย[18] เป็นกระบวนการซึ่งเชื่อว่าได้รับข้อมูลมาจากเซลล์ประสาทรับความรู้สึกในหูชั้นใน (ซึ่งบอกการเคลื่อนไหวและการทรงตัว[3]) จากปลายประสาทรับรู้การขยายออก (stretch receptor) ในกล้ามเนื้อ และจากเส้นเอ็นรั้งข้อต่อ (ซึ่งบอกตำแหน่งของกาย) มีปลายประสาทที่ทำหน้าที่การรับรู้อย่างนี้โดยเฉพาะ ซึ่งเรียกว่า ปลายประสาทรับรู้อากัปกิริยา[1] (proprioceptor) เหมือนกับมีปลายประสาทรับความรู้สึกเฉพาะอย่างสำหรับแรงกด แสง อุณหภูมิ เสียง และความรู้สึกทางประสาทอื่น ๆ

TRPN ซึ่งเป็นประตูไอออนอย่างหนึ่งในตระกูล transient receptor potential channel ได้รับการวิจัยว่ามีหน้าที่รับรู้อากัปกิริยาในแมลงวันทอง[19] ในหนอนนีมาโทดา[20] ใน Xenopus laevis[21][22] และในปลาม้าลาย[23] แต่ว่า ยังไม่มีการค้นพบหน่วยรับรู้อากัปกิริยาเช่น TPRN ในมนุษย์

ถึงแม้ว่า จะเป็นที่รู้กันว่าการรับรู้การเคลื่อนไหวของนิ้วมืออาศัยความรู้สึกที่ผิวหนัง แต่ว่างานวิจัยเร็ว ๆ นี้พบว่า การรู้จำวัตถุโดยสัมผัส (haptic perception) ที่อาศัยการรับรู้ความเคลื่อนไหวเหมือนกัน ก็ต้องอาศัยแรงกลต่าง ๆ ที่ประสบในขณะสัมผัสด้วย[24] ผลงานวิจัยนี้เป็นปัจจัยในการสร้างรูปร่างต่าง ๆ แบบเสมือน (virtual คือไม่มีอยู่จริง ๆ เหมือนกับ virtual realitiies) รู้ได้ทางสัมผัสที่มีลักษณะต่าง ๆ กัน[25]

การรับรู้อากัปกิริยาที่อยู่ใต้อำนาจจิตใจและนอกอำนาจจิตใจ

ในมนุษย์ การรับรู้อากัปกิริยาแยกออกเป็นแบบที่อยู่ใต้อำนาจจิตใจและที่นอกอำนาจจิตใจ

• การรับรู้อากัปกิริยาใต้อำนาจจิตใจ (conscious proprioception) ส่งข้อมูลไปยังซีรีบรัมทางวิถีประสาท posterior column-medial lemniscus pathway[26]
• การรับรู้อากัปกิริยานอกอำนาจจิตใจ (unconscious proprioception) ส่งข้อมูลโดยหลักไปยังซีรีเบลลัมทางวิถีประสาท dorsal spinocerebellar tract[27] และทางวิถีประสาท ventral spinocerebellar tract[28]

การตอบสนองนอกอำนาจจิตใจเห็นได้ในรีเฟล็กซ์การรับรู้อากัปกิริยาในมนุษย์ที่เรียกว่า righting reflex คือ เมื่อกายเอียงไปทางด้านไหนก็ตาม บุคคลนั้นก็จะตั้งหัวให้ตรง เป็นการปรับระดับตาให้เสมอกับแนวนอน[29] ปฏิกิริยานี้เห็นได้แม้ในเด็กทารกเมื่อเด็กเริ่มควบคุมกล้ามเนื้อคอได้ การควบคุมกล้ามเนื้อคอได้มีซีรีเบลลัมเป็นเหตุ ซึ่งเป็นส่วนของสมองที่อิทธิพลในการทรงตัว[3]