Propriyosepsiyon, vücudun uzayda algılanmasını sağlayan kaslardan, tendonlardan ve ciltten aktarılan duyusal bilgileri ifade eder. Bu geri bildirim, hareketin daha ince kontrol edilmesini sağlar. Beyinde, somatosensoriyel kortekste propriyoseptif entegrasyon meydana gelir ve motor kortekste motor komutlar üretilir. Omurilikte, duyusal ve motor sinyaller, merkezi desen jeneratörleri (CPG’ler) adı verilen motor nöron havuzları tarafından entegre edilir ve modüle edilir. Temel düzeyde, duyusal girdi, ciltteki kutanöz sensörlerin yanı sıra kastaki kas iğleri ve tendonlardaki Golgi tendon organları (GTO’lar) ile iletilir.

Propriyoseptif geri bildirim, Parkinson hastalığı ve serebral palsideki motor eksikliklerle de bağlantılıdır. Serebral palsili kişiler genellikle hiperrefleksi nedeniyle spastisiteden muzdariptir. Yaygın bir klinik spastisite testi, deneğin oturmuş kaldığı ve gevşemiş bacağın yataydan düşürüldüğü sarkaç testidir. Spastisitesi olan bireylerde, artan refleksif kas kasılması nedeniyle bacak çok daha hızlı dinlenir.

Hesaplamalı modeller, spastik serebral palsili çocuklarda sarkaç testlerinden elde edilen sonuçların, artan kas tonusu, kısa menzilli sertlik ve artan kas kuvveti geri beslemesine bağlı olarak artan esneme refleksi ile açıklandığını göstermiştir. Sarkaç testi sonuçları da önceki harekete bağlıdır, bu da kas mili geri beslemesinin, kas iğlerinin geçmişe bağlı davranışı nedeniyle spastik hareketin büyük bir bileşeni olduğunu gösterir. Artan proprioseptif geri besleme, spastik serebral palsili çocuklarda yürüyüş özelliklerini de açıklamıştır.

Fonksiyonel bozukluklara ek olarak, propriyoseptif eksiklikler merkezi sinir sistemindeki telafi edici adaptasyonlarla bağlantılıdır. Daha önce bahsedilen amputasyonları olan kişiler üzerinde yapılan çalışmada, daha düşük derecede propriyosepsiyona sahip olanlar, görsel ve motor korteksleri arasında daha güçlü bir bağlantı gösterdiler, bu da hareketi koordine etmek için görsel geri bildirime daha fazla güven olarak yorumlandı. Daha yüksek propriyosepsiyon derecelerine sahip olanlar, sensörimotor geri besleme ve duyusal entegrasyon ile ilişkili beyin bölgeleri arasında daha yüksek bağlantı gösterdi.