神経系の細胞は、基本的な身体機能から感覚刺激まで、常に情報を送受信しています。ニューロンは、活動電位と呼ばれる 電気信号と通信します。これらの活動電位は細胞体で発生し、軸索に沿って軸索末端に移動し、そこで次の細胞に渡されます。2つのニューロンが出会うポイントはシナプスと呼ばれます。電気シナプスは、ギャップ結合を使用して 細胞間の直接通信を可能にし、多くの場合、急速な活動の調整に関与しています。ただし、ほとんどのシナプスは、シナプス間隙、シナプス前細胞として知られる 信号を送信するニューロンと シナプス後細胞と呼ばれるシナプス後細胞と呼ばれる 物理的空間を含む化学シナプスです。活動電位はシナプス間隙を通過できないため、ニューロンはシナプスで 電気信号を化学信号に変換します。これは、神経伝達物質として知られる 分子の放出によって達成されます。多くの神経伝達物質があり、それぞれが興奮性グルタミン酸 および抑制性GABAを含むシナプス後ニューロンに 効果をもたらします。活動電位がシナプス前終末に達すると、シナプス前膜の 電位依存性カルシウムチャネルが開きます。カルシウムは細胞に突入し、小胞と膜の融合と 神経伝達物質のシナプス間隙への放出を 引き起こします。これらは、シナプス後細胞の受容体に 結合することができます。神経伝達物質の受容体への結合により、シナプス後膜電位が 増加または減少し、シナプス後細胞で活動電位が開始されるポテンシャルが 変化する場合があります。ニューロンは何千ものシナプスを持ち、多くの細胞から情報を受け取ることができます。これらの信号は、細胞がメッセージを 転送するかどうかを決定する シナプス後ニューロンの 細胞体で結合されます。シナプス後受容体に短時間結合した後、神経伝達物質は拡散、分解,再利用されます。シナプス前細胞の再取り込みタンパク質は、多くの場合、神経伝達物質のリサイクルに関与しています。シナプスを横切る神経伝達物質の 放出と結合により、活動電位の電気信号が 隣接するニューロンに伝達されます。この多段階プロセスは、ニューロン機能にとって重要です。