Дендриты - короткие и сильно разветвлённые отростки, отходящие от тела нейрона и служащие главным местом расположения синапсов.

Си́напс - место контакта между двумя нейронами. Синапсы располагаются на концах дендритов, на теле нейрона, на разветвлениях аксона и служат для передачи информации с помощью молекул на рецепторы синапса. Синапсы одного нейрона располагаются с маленьким зазором шириной около 20 нм от рецепторов другого нейрона, что бы была возможность передачи молекул.

Мембрана нейрона с внутренней стороны заряжена отрицательно по отношению к наружной стороне, и разность потенциалов составляет примерно –65 мВ. Этот потенциал, так называемый потенциал покоя, обусловлен разностью концентраций ионов калия и натрия по разные стороны мембраны.

При получении сигнала от молекулярных рецепторов потенциал на внутренней стороне мембраны увеличивается до +40 мВ. Потенциал действия возникает за счет кратковременного увеличения проницаемости мембраны аксона для ионов натрия и входа последних в аксон. Примерно через 0,5 мс повышается проницаемость мембраны для ионов калия; они выходят из аксона, восстанавливая исходный потенциал.

Нервные импульсы пробегают по аксонам в виде незатухающей волны деполяризации.

Скорость проведения сигнала зависит от толщины аксона: в тонких аксонах (до 0,1 мм) она составляет 0,5 м/с, в то время, как в гигантских аксонах кальмаров диаметром 1 мм может достигать 100 м/с. Импульс перескакивает от одного перехвата аксона к другому и идёт со скоростью до 120 м/с.

Амплитуда нервных импульсов (волны деполяризации) не изменяется, и для кодирования инфомации используется только их частота. Чем больше воздействующая сила, тем чаще следуют друг за другом импульсы.

Нервные окончания аксона имеют утолщения, называемые синаптическими бляшками; цитоплазма этих утолщений содержит многочисленные синаптические пузырьки диаметром около 50 нм, внутри которых находятся молекулы, с помощью которых нервный сигнал передаётся через синапс.

Прибытие нервного импульса вызывает слияние пузырька с мембраной и выход медиатора из клетки. Примерно через 0,5 мс молекулы медиатора попадают на рецепторы мембраны второй нервной клетки, где связываются с молекулами рецептора и передают сигнал дальше.

Аксон нейрона может соединяться не только с другим нейроном, но и с каким-либо органом, на который он передает импульс. Обычно таким органом является мышца. Конец аксона тесно соприкасается с мембраной, покрывающей мышечное волокно. Там, в ближайшем соседстве с мышцей, аксон ветвится. При этом каждая ветвь направляется к отдельному мышечному волокну. Надо при этом помнить, что окончания аксона не сливаются с мышечными волокнами. В местах их соприкосновения существует микроскопическая, но вполне различимая щель. Это похожее на синапс соединение между нервом и мышцей называется нервно-мышечным соединением

В нервно-мышечном соединении разыгрываются интересные химические и электрические явления. Движение электрического потенциала прекращается, но химическое вещество ацетилхолин легко преодолевает препятствие. Секреция ацетилхолина изменяет свойства мембраны мышечного волокна, вызывает вход ионов натрия в мышечную клетку и инициирует волну деполяризации, почти так же, как это происходит в нервных клетках. Мышечные волокна, получив волну возбуждения, в ответ сокращаются.

Аксон нейрона может контактировать с мышечной клеткой, с секреторной клеткой, с другим нейроном.

Возбуждение в синапсе передается при помощи электрического тока, химического вещества, при помощи норадреналина, при помощи ацетилхолина и т. п.

При опорожнении одного синаптического пузырька в синаптичекую щель выбрасывается порция медиатора, которая включает до 10000 молекул.

В целом синапс осуществляет последовательную трансформацию электрического сигнала, поступающего по синапсу, в энергию химических превращений на уровне синаптической щели и постсинаптической мембраны.

Путем постоянного медленного аксонного транспорта от тела нейрона к окончаниям аксона движутся белки и ферменты, участвующие в синтезе медиатора в синаптическом окончании. Быстрый транспорт доставляет в синаптическое окончание пузырьки с готовым медиатором.

К наиболее изученным медиаторам относятся норадреналин, ацетилхолин, некоторые моноамины (адреналин, серотонин, дофамин), аминокислоты (глицин, глутаминовая кислота, гаммааминомасляная кислота); нейропептиды - энкефалины, нейротензин, ангиотензин II и др.