肌萎缩侧索硬化发病主要侵犯患者的运动神经元系统，也是为什么又叫运动神经元病的原因。运动神经是神经系统的重要连接组织，大脑通过它来控制全身的肌肉运动。低位脊髓（主要腰段）内的运动神经元控制腿和脚的肌肉；高位脊髓（主要颈段）内的运动神经元控制胳膊、手及手指的肌肉；脑干内的运动神经元控制说话、吞咽和咀嚼。
一般而言，身体的运动神经元分两大类：上运动神经元、下运动神经元。
上运动神经元具体包括皮层运动神经元及皮质脊髓束和皮质脑干束。上运动神经元发生问题，会产生肌肉僵直，反射增强。临床上表现出来的症状使得患者走路时，步履发僵，无法协调。因为反射增强，有时患者的膝盖会一直抖个不停，这些都是上运动神经元的症状。
下运动神经元具体包括脑干运动神经元及脊髓前角细胞，下运动神经元损害则以肌肉萎缩，无力的症状为主。通常出现在手掌、指间的肌肉萎缩，虎口萎缩，慢慢地恶化到达肩膀、颈部、舌头、吞咽的肌肉萎缩，造成吞咽困难及呼吸衰竭。
肌萎缩侧索硬化不影响视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉，一般情况下也不影响思维、眼部肌肉、心脏、膀胱、内脏或性行为的肌肉。也不会接触传染。
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