Uyaran (fizyoloji)
Sistematik yanıt > Sinir sistemi tepkisi

Reseptörler ve uyaranlar çeşitlilik gösterse de çoğu dışsal uyaran ilk olarak belirli duyu organı veya dokusuyla ilişkili nöronlarda lokalize dereceli potansiyeller oluşturur. Sinir sisteminde, iç ve dış uyaranlar iki farklı yanıt kategorisi ortaya çıkarabilir: normalde bir aksiyon potansiyeli şeklinde olan uyarıcı bir yanıt ve inhibitör bir yanıt. Bir nöron uyarıcı bir impuls tarafından uyarıldığında, nöronal dendritler, hücrenin belirli bir iyon türüne karşı geçirgen hale gelmesine neden olan nörotransmitterler tarafından bağlanır; nörotransmitterin türü, nörotransmitterin hangi iyona karşı geçirgen hale geleceğini belirler. Eksitatör postsinaptik potansiyellerde, eksitatör bir yanıt üretilir. Bu, uyarıcı bir nörotransmitterin, normalde bir nöronun dendritlerine bağlanan glutamatın, bağlanma bölgesinin yakınında bulunan kanallardan sodyum iyonlarının akışına neden olmasından kaynaklanır.
Dendritlerdeki membran geçirgenliğindeki bu değişiklik yerel kademeli potansiyel olarak bilinir ve membran voltajının negatif bir dinlenme potansiyelinden daha pozitif bir voltaja değişmesine neden olur, bu depolarizasyon olarak bilinen bir süreçtir. Sodyum kanallarının açılması, yakındaki sodyum kanallarının açılmasını sağlayarak geçirgenlikteki değişimin dendritlerden hücre gövdesine yayılmasına izin verir. Eğer kademeli bir potansiyel yeterince güçlüyse veya birkaç kademeli potansiyel yeterince hızlı bir frekansta meydana gelirse, depolarizasyon hücre gövdesi boyunca akson tepeciğine kadar yayılabilir. Akson tepeciğinden bir aksiyon potansiyeli üretilebilir ve nöronun aksonundan aşağıya doğru yayılabilir, impuls ilerledikçe aksonda sodyum iyon kanallarının açılmasına neden olur. Sinyal akson boyunca ilerlemeye başladığında, membran potansiyeli eşiği çoktan geçmiştir, bu da durdurulamayacağı anlamına gelir. Bu olgu ya hep ya hiç tepkisi olarak bilinir. Membran potansiyelindeki değişimle açılan sodyum kanal grupları, akson tepeciğinden uzaklaştıkça sinyali güçlendirir ve akson boyunca hareket etmesini sağlar. Depolarizasyon aksonun ucuna veya akson terminaline ulaştığında, nöronun ucu kalsiyum iyonları için geçirgen hale gelir ve bu da kalsiyum iyon kanalları yoluyla hücreye girer. Kalsiyum, presinaptik ve postsinaptik nöronlar olarak bilinen iki nöron arasındaki sinapsa giren sinaptik veziküllerde depolanan nörotransmitterlerin salınmasına neden olur; presinaptik nörondan gelen sinyal uyarıcıysa, uyarıcı bir nörotransmitterin salınmasına neden olarak postsinaptik nöronda benzer bir tepkiye neden olur. Bu nöronlar, geniş ve karmaşık dendritik ağlar aracılığıyla binlerce başka reseptör ve hedef hücre ile iletişim kurabilir. Bu şekilde reseptörler arasındaki iletişim, dış uyaranların ayırt edilmesini ve daha açık bir şekilde yorumlanmasını sağlar. Etkili bir şekilde, bu lokalize dereceli potansiyeller, frekanslarında, sonunda beynin belirli kortekslerine ulaşan sinir aksonları boyunca iletişim kuran aksiyon potansiyellerini tetikler. Beynin bu son derece uzmanlaşmış bölümlerinde, bu sinyaller muhtemelen yeni bir tepkiyi tetiklemek için diğerleriyle koordine edilir.
Presinaptik nörondan gelen bir sinyal inhibe edici ise, normalde GABA olan inhibe edici nörotransmitterler sinapsa salınacaktır. Bu nörotransmitter postsinaptik nöronda inhibitör postsinaptik potansiyele neden olur. Bu tepki postsinaptik nöronun klorür iyonlarına karşı geçirgen hale gelmesine neden olarak hücrenin membran potansiyelini negatif hale getirir; negatif membran potansiyeli hücrenin bir aksiyon potansiyeli oluşturmasını zorlaştırır ve herhangi bir sinyalin nörondan geçmesini engeller. Uyaranın türüne bağlı olarak, bir nöron uyarıcı veya inhibe edici olabilir.