Caratteristica fondamentale dei neuroni è quella di generare e trasmettere impulsi nervosi, tali impulsi si propagano grazie ad una temporanea modificazione delle proprietà elettriche della membrana. Quando un neurone viene stimolato l'impulso si trasmette lungo il suo assone, questo è solitamente collegato ai dendriti di un altro neurone tramite una giunzione che si chiama sinapsi.
All'estremità dell'assone, in corrispondenza della sinapsi vi sono minuscole vescicole che contengono particolari sostanze chimiche i neurotrasmettitori.
Quando l'impulso elettrico deve propagarsi da un neurone all'altro le vescicole liberano i neurotrasmettitori nello spazio sinaptico, sul dendrite del neurone verso cui deve propagarsi l'impulso sono presenti dei recettori che si attivano quando entrano in contatto con il neurotrasmettitore e fanno ripartire l'impulso.
Grazie al meccanismo delle sinapsi si trasmettono impulsi dai recettori sensoriali alle fibre sensitive che spediscono informazioni verso il cervello, vengono spediti ordini dal cervello verso i muscoli tramite le fibre motorie e sopratutto le varie parti del cervello comunicano tra loro generando pensieri e emozioni.
Alcuni dei principali neurotrasmettitori sono l'acetilcolina che trasmette impulsi dal cervello ai muscoli, oppure l'acido glutammico implicato nei processi di apprendimento e memoria. Dopamina, serotonina, adrenalina e noradrenalina sono neurotrasmettitori cha hanno effetti stimolanti, mentre l'endorfina ha un'azione antidolorifica e rilassante.
Alcune sostanze come l'adrenalina, chiamata anche epinefrina, svolgono sia un'azione come neurotrasmettitore che come ormone, influenzando contemporaneamente il sistema nervoso e il sistema endocrino. tali sostanza vengono definite neurormoni.
Farmaci, droghe ed altre sostanze possono interferire con il funzionamento dei neurotrasmettitori. Molte sostanze stimolanti e anti-depressive alterano la trasmissione dei neurotrasmettitori. Ad esempio, la cocaina blocca la ricattura della dopamina, consentendole di rimanere più a lungo nello spazio sinaptico e provocare quindi un effetto stimolante e eccitante. Gli oppiacei invece, come l'eroina imitano l'effetto dell'endorfina ed hanno un effetto rilassante.
Se c'è qualche secchione in giro, potrebbe guardarsi questa animazione (in inglese) che spiega il meccanismo di comando di un muscolo da parte di una sinapsi grazie ad un neurotrasmettitore che si chiama acetilcolina.
