人類神經(jīng)系統(tǒng)由上千億神經(jīng)細(xì)胞（也叫神經(jīng)元）和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞（起支撐作用）組成,。神經(jīng)元能夠?qū)Υ碳ぃㄈ缬|覺,、聲音、光線等）做出反應(yīng),，傳導(dǎo)沖動(dòng),，并與其他神經(jīng)細(xì)胞（以及其他類型的細(xì)胞，如肌肉細(xì)胞）進(jìn)行交流,。

神經(jīng)信號(hào)的本質(zhì)是電信號(hào)

神經(jīng)元細(xì)胞體延伸出樹突和軸突,，用來傳導(dǎo)沖動(dòng)，樹突接受神經(jīng)脈沖,，而軸突將神經(jīng)脈沖傳導(dǎo)給下一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,。神經(jīng)元可以對(duì)刺激做出反應(yīng)，并傳導(dǎo)沖動(dòng),，是基于細(xì)胞膜上的膜電位,，這種差異被稱為靜息電位，這個(gè)電位通常約為70毫伏（在膜內(nèi)側(cè)為負(fù)的）,，鈉離子（Na+）和鉀離子（K+）兩種離子在神經(jīng)細(xì)胞膜兩側(cè)的不均勻分布導(dǎo)致靜息電位,。

在神經(jīng)元中，刺激可以通過在細(xì)胞膜上打開鈉通道來改變這種電位差,。例如,，神經(jīng)遞質(zhì)與鈉通道相互作用，鈉離子流入細(xì)胞,，降低細(xì)胞膜上的電壓,。一旦電位差達(dá)到閾值電壓,，降低的電壓會(huì)導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)數(shù)百個(gè)鈉通道短暫開啟。鈉離子涌進(jìn)細(xì)胞,，完全去極化膜,。這在鄰近的膜上打開了更多的電壓控制的離子通道，膜電位快速變化,，因此在細(xì)胞中形成了一波去極化的運(yùn)動(dòng)電位,。這種動(dòng)作電位使膜電位在很短的時(shí)間內(nèi)（毫秒級(jí)）從靜息電位（-70 mV）跳到正值（通常是+30 mV）。神經(jīng)細(xì)胞中動(dòng)作電位的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電流,，也就是神經(jīng)脈沖,。

突觸是神經(jīng)元之間的神經(jīng)脈沖傳輸部位

突觸發(fā)生在突觸前神經(jīng)元的軸突和突觸后神經(jīng)元的樹突或細(xì)胞體之間。軸突的末端有許多突觸小泡,，其中含有神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué)物質(zhì)和線粒體（提供ATP來制造更多的神經(jīng)遞質(zhì)）,。突觸之間為突觸間隙，突觸前膜和突觸后膜實(shí)際上并沒有接觸到,，因此神經(jīng)脈沖不能直接傳輸,，是通過神經(jīng)遞質(zhì)的釋放來傳播。

當(dāng)一個(gè)神經(jīng)脈沖到達(dá)軸突末端時(shí),，末端細(xì)胞膜鈣通道打開,，鈣離子流入，擴(kuò)散到軸突末端激活一些酶,，導(dǎo)致突觸小泡向突觸間隙移動(dòng),，突觸小泡與細(xì)胞膜融合并釋放神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)遞質(zhì)分子擴(kuò)散并與突觸后膜中的受體結(jié)合,，鈉離子通道（或鉀離子通道）打開使鈉離子向神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散,。如果釋放的神經(jīng)遞質(zhì)打開足夠多的鈉離子通道，膜電位達(dá)到閾值,，一個(gè)動(dòng)作電位就會(huì)發(fā)生并沿著突觸后神經(jīng)元的膜傳播,，即神經(jīng)脈沖將被傳遞。

神經(jīng)遞質(zhì)類型

興奮型神經(jīng)遞質(zhì)：通過打開鈉離子通道,，使膜電位降低為負(fù),，刺激突觸后膜。

抑制型神經(jīng)遞質(zhì)：通過打開鉀離子通道,，使膜電位變得更低,，抑制神經(jīng)脈沖傳遞。

電突觸

除化學(xué)突觸（下圖左）外,，還有一種突觸為電突觸（下圖右）,，兩個(gè)神經(jīng)元通過特殊通道連接，允許電信號(hào)快速地從突觸前細(xì)胞傳到突觸后細(xì)胞，從而迅速加快神經(jīng)信號(hào)的傳遞,。電突觸之間的突觸間隙比化學(xué)突觸小得多,，使突觸前神經(jīng)元的動(dòng)作電位能夠直接流向突觸后神經(jīng)元，電突觸傳遞信號(hào)比化學(xué)突觸快得多,，幾乎是瞬時(shí)的,，但信號(hào)會(huì)減弱。在化學(xué)突觸可以刺激或抑制的地方,，電突觸僅僅是興奮性的,。