Isolering af neurotransmittere
Calciumioner virker på vesikler (små membran-omgivede vesikler indeholdende kemiske sendere - neurotransmittere) af nerveenden, der nærmer sig den præsynaptiske membran og smelter sammen med det, frigør gapet. Neurotransmitterens molekyler diffunderer (penetrerer). Efter interaktion af neurotransmitteren med en specifik receptor på den postsynaptiske membran, frigives den hurtigt, og dens yderligere skæbne er todelt. På den ene side er det muligt at fuldstændig ødelægge det under virkningen af enzymer i det synaptiske kløft på den anden side - omvendt indfangning i presynaptiske slutninger med dannelsen af nye vesikler. Denne mekanisme sikrer den kortvarige virkning af neurotransmitteren på receptormolekylet. Nogle forbudte stoffer, såsom kokain, samt nogle af de stoffer, der anvendes i medicin, forhindrer neurotransmitteren i at blive fanget igen (i tilfælde af dopamin-kokain). Samtidig forlænges virkningsperioden for sidstnævnte på de postsynaptiske membranreceptorer, hvilket forårsager en meget kraftigere stimulerende virkning.
Muskulær aktivitet
Reguleringen af muskelaktivitet udføres af nervefibre, som bevæger sig væk fra rygmarven og slutter med et neuromuskulært kryds. Når en nerveimpuls ankommer, frigives acetylcholin fra nervesenderne af neurotransmitteren. Det trænger ind i det synaptiske kløft og binder til muskelvævets receptorer. Dette udløser en reaktionskaskade, der fører til en reduktion af muskelfibre. Således styrer centralnervesystemet sammentrækningen af bestemte muskler til enhver tid. Denne mekanisme er baseret på regulering af sådanne komplekse bevægelser som for eksempel at gå. Hjernen er en ekstremt kompleks struktur; hver af sine neuroner interagerer med tusindvis af andre spredt gennem hele nervesystemet. Da nerveimpulserne ikke adskiller sig i styrke, er informationen i hjernen kodet ud fra deres frekvens, det vil sige antallet af actionpotentialer, der genereres per sekund, er signifikant. På nogle måder ligner denne kode Morse-kode. En af de sværeste opgaver, som i dag står overfor neurologiske forskere rundt omkring i verden, er et forsøg på at forstå, hvordan dette relativt enkle kodningssystem rent faktisk virker; for eksempel hvordan man forklarer en persons følelser ved død af en slægtning eller en ven eller evnen til at kaste en bold med en sådan præcision, at han rammer målet fra en afstand på 20 meter. På nuværende tidspunkt er det tydeligt, at information ikke overføres lineært fra en nervecelle til en anden. Tværtimod kan en neuron samtidigt opfatte nervesignaler fra mange andre (denne proces kaldes konvergens) og kan også påvirke et stort antal nerveceller, en divergens.
synapser
Der er to hovedtyper af synapser: I nogle forekommer aktivering af postsynaptisk neuron i andre - dets inhibering (afhænger i høj grad af typen af transmitter udstrålet). Neuronet udsender en nerveimpuls, når antallet af stimulerende stimuli overstiger antallet af inhibitoriske stimuli.
Styrken af synapser
Hver neuron modtager en enorm mængde både spændende og hæmmende stimuli. Samtidig har hver synaps en større eller mindre effekt på sandsynligheden for forekomsten af et aktionspotentiale. Synapserne, som har størst indflydelse, ligger sædvanligvis nær nerveimpulszonen i nervecellens krop.