Serge Rossignol a consacré sa carrière à l’étude des contrôles nerveux de la locomotion. Ses travaux ont porte sur les mécanismes de la genèse spinale de la locomotion, ainsi que sur les contrôles exercés par les centres nerveux supérieurs et les informations sensorielles des membres. Il a démontré que les animaux à l’âge adulte pouvaient recouvrer une locomotion involontaire des membres postérieurs après une lésion complète de la moelle et que cette locomotion était favorisée par certains agents pharmacologiques. Cela démontre une neuroplasticité remarquable qui justifie une approche intensive de réadaptation après lésion de la moelle épinière, même chez l’humain.