Aïllament de neurotransmissors
Els ions de calci actuen sobre les vesícules (petites vesícules envoltades de membrana que contenen transmissors químics-neurotransmissors) de l'extrem nerviós que s'apropen a la membrana presinàptica i es fusionen amb ella, alliberant la bretxa. Les molècules del neurotransmissor difusen (penetren). Després de la interacció del neurotransmissor amb un receptor específic a la membrana postsinàptica, s'allibera ràpidament i el seu destí addicional és doble. D'una banda, és possible destruir-lo completament sota l'acció dels enzims localitzats a la fes sinàptica, d'altra banda: captura inversa en terminacions presinàpticas amb la formació de noves vesícules. Aquest mecanisme garanteix l'acció a curt termini del neurotransmissor a la molècula receptora. Algunes drogues prohibides, com ara la cocaïna, així com algunes de les substàncies utilitzades en la medicina, impedeixen que el neurotransmissor es torni a capturar (en el cas de la cocaïna de dopamina). Al mateix temps, el període d'acció d'aquest últim sobre els receptors de membrana postsinàptica és prolongat, el que provoca un efecte estimulant molt més potent.
Activitat muscular
La regulació de l'activitat muscular es duu a terme per fibres nervioses, que s'allunyen de la medul·la espinal i acaben amb un encreuament neuromuscular. Quan arriba un impuls nerviós, l'acetilcolina s'allibera de les terminacions nervioses del neurotransmissor. Penetra la fenda sinàptica i s'uneix als receptors del teixit muscular. Això provoca una cascada de reaccions que condueix a una reducció de les fibres musculars. D'aquesta manera, el sistema nerviós central controla la contracció de certs músculs en qualsevol moment. Aquest mecanisme es basa en la regulació de moviments tan complexos com, per exemple, caminar. El cervell és una estructura extremadament complexa; cadascuna de les seves neurones interactua amb milers d'altres dispersos per tot el sistema nerviós. Com que els impulsos nerviosos no difereixen en força, la informació del cervell es codifica a partir de la seva freqüència, és a dir, la quantitat de potencials d'acció generats per segon és significativa. D'alguna manera, aquest codi s'assembla al codi Morse. Una de les tasques més difícils que avui s'enfronten els científics neurològics de tot el món és intentar comprendre com funciona aquest sistema de codificació relativament simple; per exemple, com explicar les emocions d'una persona a la mort d'un familiar o amic o la capacitat de llançar una pilota amb tanta precisió que aconsegueix el blanc a una distància de 20 metres. Actualment, resulta evident que la informació no es transfereix linealment des d'una cèl·lula nerviosa a una altra. Al contrari, una neurona pot percebre simultàniament senyals de nervis de molts altres (aquest procés es diu convergència) i també és capaç d'afectar una gran quantitat de cèl·lules nervioses, una divergència.
Sinapsis
Hi ha dos tipus principals de sinapsis: en alguns, l'activació de la neurona postsinàptica es produeix, en altres, la seva inhibició (en gran mesura depèn del tipus de transmissor emès). La neurona emet un impuls nerviós quan la quantitat d'estímuls estimulants supera la quantitat d'estímuls inhibidors.
Força de les sinapsis
Cada neurona rep una gran quantitat d'estímuls emocionants i inhibidors. Al mateix temps, cada sinapsis té un efecte major o menor en la probabilitat d'aparició d'un potencial d'acció. Les sinapsis que tenen la major influència solen estar situades prop de la zona de l'impuls nerviós al cos de la cèl·lula nerviosa.