상호 신경지배(reciprocal innervation)는 신경계가 골격근의 움직임을 조절하는 원리 중 하나로, 한 근육(주동근, agonist)이 수축할 때 그와 길항적 관계에 있는 근육(길항근, antagonist)이 동시에 이완되도록 하는 신경 지배 방식을 의미한다. 이 원리는 1626년 프랑스의 철학자이자 수학자인 르네 데카르트(René Descartes, 1596–1650)가 최초로 모형을 구상한 것으로 알려져 있다.
생리학적으로 상호 신경지배는 척수 수준에서 이루어지는 신경 회로에 의해 구현된다. 예를 들어 팔에서 상완삼두근(triceps)이 수축하여 아래팔을 펼 때, 상완이두근(biceps)은 이완되어야 부드러운 움직임이 가능하다. 이 과정에서 주동근을 흥분시키는 신호가 전달될 때, 길항근을 지배하는 알파 운동신경원(alpha motor neuron)은 억제성 개재신경원(inhibitory interneuron)을 통해 동시에 억제된다. 이로 인해 길항근이 불필요하게 수축하는 것을 방지하여 효율적이고 정교한 운동이 가능해진다.
대표적인 예시로는 통증 회피 반사( withdrawal reflex, nociceptive reflex)가 있다. 통증 자극이 가해지면 굴곡근(flexor)이 수축하고 신전근(extensor)이 이완되어 해당 신체 부위를 자극원으로부터 신속히 떼어내는 동작이 가능해진다.
안구 운동의 경우, 이 개념은 찰스 스콧 셰링턴(Charles Scott Sherrington)의 법칙(Sherrington's law)으로도 알려져 있다. 한쪽 눈이 외측을 주시할 때 외측 직근(lateral rectus)의 신경 지배가 증가하고 동시에 동일한 눈의 내측 직근(medial rectus)의 신경 지배가 감소하는 방식이 이에 해당한다.
상호 신경지배는 최근 생체공학(bioengineering) 분야에서 안구 운동 제어에 대한 최적 제어 이론(optimal control) 및 정량적 모델 연구에도 활용되고 있다.
