У м'язі, як і в деяких приладах, існують два способи регулювання сили. Груба, ступінчасте регулювання здійснюється шляхом включення і виключення рухових одиниць, а плавна, точне регулювання - шляхом зміни частоти їх імпульсації. Це як перемикання швидкостей в коробці передач.
Щоб м'яз працювала ефективно, мотонейрон повинен мати здатність не тільки до розрядки в потрібний момент, але і до регулювання її інтенсивності, в залежності від мінливих навантаження, що діє на рухому частину, що забезпечують тонкі волокна гамма-мотонейронів.
Еферентної вплив гамма-мотонейронів робить руху більш плавними, «налаштовує» їх відповідно розв'язуваної задачі.
За даними Р. Граніту (1973), гамма-мотонейрони регулюють довжину м'язи за принципом «стежить устрою», іншими словами, довжина, яку повинна мати працюючий м'яз, визначається скороченням інтрафузальних м'язових волокон під дією гамма-афферентов.
Альфа- і гамма-мотонейрони збуджуються одночасно, але швидкість проведення збудження по гамма-волокнам значно менше, тому скорочення інтрафузальних волокон відбувається з короткою затримкою після початку скорочення екстрафузальних м'язових волокон. Така коактіва- ція альфа- і гамма-мотонейронів називається також альфа- гамма-сполученням.
Перевага прямої активації альфа-мотонейронів суп распінальнимі центрами - короткий латентний період, але її недолік полягає в порушенні тонкого рівноваги системи регуляції м'язової довжини, що включає рефлекс розтягування. В результаті розтягування веретен відповідної м'язи може стати недостатнім (підпороговим) або надлишковим (насичує).
На відміну від цього, активація гамма-петлі забезпечує вкорочення м'яза з мінімальними (якщо вони взагалі відбуваються) змінами частоти імпуль- сации аферентів м'язових веретен.
Скорочення інтрафузальних м'язових волокон викликає зниження порогу збудливості рецепторів розтягування. Якби цього не відбувалося, то скорочення екстрафузальних м'язових волокон, ледь розпочавшись, призвело б до скорочення інтрафузальних волокон, зниження аферентації з веретен, припинення стимуляції альфа-мотонейронів і припинення скорочення м'язових волокон.
Активація гамма-мотонейронів призводить до того, що під час скорочення екстрафузальних волокон, відбувається одночасне розтягнення середній частині інтрафузальних волокон (за рахунок скорочення у полюсів веретен) і аффе- рентація з рецепторів м'язових веретен не припиняється.
З цього випливає, що головне призначення гамма-іннервації, можливо, в тому, щоб запобігти під час скорочення екстрафузальних волокон розслаблення м'язових веретен, а отже, зберегти їх адекватну рецепторну функцію і, таким чином, стабілізуючий ефект рефлексу розтягування навіть під час руху. Крім того, посилення активності м'язових веретен при порушенні гамма мотонейронів сприяє розвитку розпочатого руху; одночасно чутливість рецептора регулюючої системи (первинних закінчень м'язових веретен) підтримується в адекватному діапазоні. Отже, гамма-петля являє собою сервомеханизм для оптимізації рухів.