Izolace neurotransmiterů
Vápnikové ionty působí na vezikuly (malé membrány obklopené vezikuly obsahující chemické vysílače - neurotransmitery) nervového konce, které se blíží k presynaptické membráně a sdružují se s ní, čímž uvolňují mezeru. Molekuly neurotransmiteru difundují (pronikají). Po interakci neurotransmiteru se specifickým receptorem na postsynaptické membráně se rychle uvolňuje a jeho další osud je dvojí. Na jedné straně je možné ji úplně zničit působením enzymů nacházejících se v synaptické štěrbině, na druhé straně - zpětným zachycením do presynaptických konců s tvorbou nových váčků. Tento mechanismus zajišťuje krátkodobý účinek neurotransmiteru na molekulu receptoru. Některé zakázané léky, jako je kokain, stejně jako některé látky používané v medicíně, zabraňují opětovnému zachycení neurotransmiteru (v případě dopaminu kokainu). Současně je prodloužena doba působení těchto látek na postsynaptické membránové receptory, což způsobuje mnohem silnější stimulační účinek.
Svalová aktivita
Regulace svalové aktivity je prováděna nervovými vlákny, které se pohybují od míchy a končí neuromuskulárním spojením. Když přichází nervový impuls, acetylcholin se uvolňuje z nervových zakončení neurotransmiteru. Proniká do synaptické štěrbiny a váže se na receptory svalové tkáně. To vyvolává kaskádu reakcí vedoucích ke snížení svalových vláken. Centrální nervový systém tak kdykoli řídí srážení určitých svalů. Tento mechanismus je základem regulace tak komplexních pohybů, jako je například chůze. Mozek je extrémně složitá struktura; každý z jeho neuronů interaguje s tisíci dalšími, které jsou rozptýleny po celém nervovém systému. Vzhledem k tomu, že nervové impulzy se neliší v síle, informace v mozku jsou kódovány na základě jejich frekvence, to znamená, že počet akčních potenciálů generovaných za sekundu je významný. V některých ohledech se tento kód podobá kódu Morse. Jedním z nejobtížnějších úkolů, s nimiž dnes čelí neurologičtí vědci po celém světě, je pokus pochopit, jak tento relativně jednoduchý kódovací systém skutečně funguje; například vysvětlit emoce člověka při úmrtí příbuzného nebo přítele nebo schopnost hodit míč s takovou přesností, že dopadne na cíl ze vzdálenosti 20 metrů. V současné době se ukazuje, že informace nejsou přenášena lineárně z jedné nervové buňky do druhé. Naopak, jeden neuron může současně vnímat nervové signály od mnoha dalších (tento proces se nazývá konvergence) a je také schopen ovlivnit obrovský počet nervových buněk, divergence.
Synapses
Existují dva hlavní typy synapsí: u některých dochází k aktivaci postsynaptického neuronu, v některých je to jeho inhibice (do značné míry závisí na typu vysílaného vysílače). Neuron vysílá nervový impuls, když počet stimulačních podnětů překročí počet inhibičních podnětů.
Pevnost synapsí
Každý neuron obdrží obrovské množství jak vzrušujících, tak inhibičních podnětů. Současně má každá synapsa větší nebo menší vliv na pravděpodobnost výskytu akčního potenciálu. Synapsy, které mají největší vliv, se obvykle nacházejí v blízkosti zóny nervového impulsu v těle nervové buňky.