Neurotransmitters genereren een impuls in een aangrenzend neuron via een proces dat synaptische transmissie wordt genoemd. Hier is een overzicht van de betrokken stappen:

1. Aankomst actiepotentieel:

- Een actiepotentiaal dat door het presynaptische neuron (het neuron dat het signaal verzendt) naar beneden reist, bereikt het synaptische uiteinde (de knopachtige structuur aan het uiteinde van het neuron).

2. Calciuminstroom:

- De depolarisatie van de presynaptische terminal zorgt ervoor dat spanningsafhankelijke calciumkanalen openen. Calciumionen (Ca2+) stromen vanuit de extracellulaire ruimte het neuron binnen.

3. Neurotransmitterafgifte:

- De instroom van calciumionen veroorzaakt de fusie van neurotransmitterbevattende blaasjes met het presynaptische membraan.

- Bij dit fusieproces komen neurotransmitters vrij in de synaptische spleet, de nauwe opening tussen de presynaptische en postsynaptische neuronen.

4. Neurotransmitterbinding:

- De neurotransmitters die vrijkomen in de synaptische spleet diffunderen over en binden zich aan specifieke receptoren op het postsynaptische membraan (het membraan van het neuron dat het signaal ontvangt).

5. Ionkanaalopeningen:

- Binding van neurotransmitters aan hun receptoren opent ionkanalen in het postsynaptische membraan. Deze kanalen kunnen ofwel prikkelend zijn (waardoor positief geladen ionen zoals natrium naar binnen kunnen stromen) of remmend (waardoor negatief geladen ionen zoals chloride naar binnen kunnen stromen of positief geladen ionen zoals kalium naar buiten kunnen stromen).

6. Genereren van postsynaptisch potentieel:

- De stroom van ionen in of uit het postsynaptische neuron creëert een verandering in het membraanpotentieel dat een postsynaptisch potentieel (PSP) wordt genoemd. Een exciterende PSP (EPSP) maakt het membraan positiever (gedepolariseerd), terwijl een remmende PSP (IPSP) het negatiever maakt (hypergepolariseerd).

7. Actiepotentieel genereren:

- Als de EPSP een bepaalde drempel bereikt, zorgt dit ervoor dat het postsynaptische membraan de drempelpotentiaal bereikt. Dit leidt tot het openen van spanningsafhankelijke natriumkanalen en het genereren van een actiepotentiaal in het postsynaptische neuron. Dit actiepotentiaal plant zich vervolgens voort langs het postsynaptische neuron.

Het is belangrijk op te merken dat meerdere EPSP's en IPSP's in het postsynaptische neuron kunnen worden geïntegreerd om te bepalen of het membraanpotentiaal de drempel bereikt, wat resulteert in een actiepotentiaal. Bovendien kunnen neurotransmitters een breed scala aan cellulaire processen beïnvloeden en de neuronale activiteit moduleren die verder gaat dan hun onmiddellijke effecten op ionotrope en metabotrope receptoren.