La marche, la station debout et la coordination nécessitent l'intégrité des voies motrices, vestibulaires, cérébelleuses et proprioceptives (voir aussi Troubles du mouvement et troubles cérébelleux). Les lésions de ces voies provoquent des déficits caractéristiques:
Les patients qui ont une ataxie cérébelleuse ont des difficultés à maintenir l'équilibre et doivent élargir leur polygone de sustentation pour être stables (voir tableau Signes des troubles cérébelleux).
Le pied tombant dû à une faiblesse motrice provoque un steppage (la jambe est soulevée plus haut que la normale pour éviter de trébucher sur les irrégularités de surface).
Une faiblesse musculaire pelvienne provoque un dandinement.
Une jambe spastique provoque une démarche en ciseaux et un fauchage (mouvement du pied en arc plutôt qu'en ligne droite).
Les troubles proprioceptifs des membres inférieurs obligent les patients à contrôler par la vue la position de leurs pieds pour éviter de trébucher ou de tomber.
Les tests de coordination peuvent permettre de détecter les mouvements ataxiques. Les manœuvres de test comprennent
Diriger un doigt vers son propre nez puis vers le doigt de l'examinateur (test doigt vers nez)
Passer le talon du genou opposé le long du tibia (test du talon-tibia)
Taper rapidement l'index sur le pouce
Alternance de pronation et de supination de la main lors de l'augmentation de la vitesse
L'exécution de ces actions nécessite des voies visuelles, motrices, cérébelleuses et proprioceptives intactes, la localisation des lésions anatomiques étiologiques spécifiques peut donc être difficile. Par exemple, des résultats anormaux des tests doigt-nez ou talon-tibia peuvent être causés par une faiblesse motrice due à une lésion de la voie corticospinale ou du cervelet et de ses connexions. Au cours de chaque manœuvre, un tremblement d'intention qui provoque une oscillation d'un côté à l'autre évoque un dysfonctionnement cérébelleux.