Pour comprendre le principe de fonctionnement de la stimulation électromyographique, examinons d'abord le processus naturel de la contraction musculaire humaine. Par exemple, lorsqu'une personne effectue un mouvement volontaire, le cortex moteur du cerveau reçoit des signaux spécifiques d'autres parties du cerveau et envoie des impulsions aux neurones moteurs nécessaires (cellules nerveuses) de la moelle épinière. Les motoneurones se fixent aux cellules musculaires à l'aide d'axones (neurites) et transmettent des impulsions à travers elles, stimulant ainsi ces cellules, provoquant ainsi la contraction des muscles.
Grâce à la stimulation musculaire électrique, les muscles reçoivent directement des impulsions qui ont été calibrées avec précision en profondeur, en fréquence et en forme, en contournant le cerveau et la moelle épinière. Cela les amène à se contracter et à transmettre des informations sur les actions effectuées à travers le système nerveux. La combinaison de la stimulation électrique avec des exercices d'exécution (ou d'imitation) réels peut renforcer les connexions neuronales existantes et créer de nouvelles connexions neuronales, augmentant ainsi la vitesse de réponse (réaction). Le même principe est à la base du traitement. Par exemple, après un accident vasculaire cérébral, lorsque le cerveau humain ne peut pas reproduire indépendamment les impulsions nécessaires au mouvement, il peut apprendre à l'aide d'une stimulation artificielle générée par la rétroaction des muscles contractiles.
