本发明提供了一种体外人工类反射弧结构及其构建方法和应用，属于组织工程技术领域。本发明结合基于微接触印刷的微蛋白图案法的高结构精度以及培养的突触连接形成稳定的优点来体外构建得到神经元网络结构清晰、信号传播可靠性高的体外人工类反射弧结构；利用单向阈门单元微蛋白掩模图案约束及引导神经元轴突伸展，使得体外人工类反射弧结构内的信号传播的阈值和方向可控；采用微型机械臂进行微接触印刷，降低了对操作手法的要求且蛋白图案成形稳定；利用单向阈门单元微蛋白掩模图案允许较密集的神经元细胞群生长的特点，在培养时无需加入额外的神经胶质细胞层用作神经元的营养支撑层，大大降低了体外人工类反射弧结构的培养要求并简化了培养流程。