Pierwsze reakcje odruchowe

Pierwsze reakcje odruchowe u wyższych zwierząt włączają na ogół znaczną liczbę łuków odruchowych; np. gdy ktoś nagle, nieoczekiwanie przypali Sobie koniuszek palca, to nie tylko cofnie rękę w wyniku prostego odruchu, lecz pojawią się również inne reakcje. Prawdopodobnie odwróci głowę w kierunku źródła zagrożenia, krzyknie i może wykazać też wiele innych odczuć, jak ból, strach i napięcie emocjonalne. Oczywiście w całości reakcji uczestniczyć będą liczne mięśnie, w tym mięśnie ramion, barków, szyi, głowy, tułowia, języka, krtani i układu oddechowego ? i szereg procesów umysłowych. To, co zaczęło się jako prosty bodziec wywołało rozległe działanie odruchowe i w uzupełnieniu wciągnęło resztę układu nerwowego. Tę różnorodność reakcji można wytłumaczyć integracyjnymi i koordynacyjnymi właściwościami łuku odruchowego. Aksony neuronów czuciowych mają często liczne rozgałęzienia, z których każde może tworzyć synapsę z innymi neuronami pośredniczącymi w centralnym układzie nerwowym. Każdy więc neuron czuciowy ma potencjalne połączenia z wieloma innymi efektorami i może wzbudzić aktywność w różnych miejscach organizmu jako reakcje równoczesne. Oznacza to, że pojedynczy bardzo zlokalizowany bodziec, taki jak ukłucie palca, może wywołać wiele odpowiedzi i odruchów. Podobnie pojedynczy neuron ruchowy może tworzyć synapsy z licznymi innymi neuronami, co może prowadzić do tego, że różne bodźce działające w różnych miejscach ciała mogą wywołać tę samą odpowiedź; np. uszkodzenie dowolnej części ciała może spowodować wykorzystanie tych samych mięśni krtani i wywołać okrzyk bólu.