Связь между двумя нервными клетками называется синапсом. Нервные клетки обмениваются данными и передают свой потенциал действия через синапсы. Возбуждающий синапс увеличивает активность в целевых нейронах, а тормозящие синапсы снижают активность в целевом нейроне. Уникальный тип синапса, называемый аутап, соединяет дендриты нервной клетки с ее собственным аксоном. Некоторые нейроны соединены через электропроводящие соединения, известные как электрические синапсы.
Когда потенциал действия достигает окончания аксона нервной клетки, открываются потенциалзависимые кальциевые каналы. Это открытие каналов позволяет ионам кальция проникать в окончание аксона. Приток кальция заставляет синаптические пузырьки, заполненные молекулами нейротрансмиттеров, сливаться с мембраной нервной клетки. Затем эти пузырьки высвобождают свой нейромедиатор в полость между двумя нейронами, называемую синаптической щелью.
Нейромедиаторы, высвобождаемые из пузырьков, диффундируют через синаптическую щель. Этот процесс активирует постсинаптические рецепторы на постсинаптическом нейроне. Повышенный уровень кальция в терминале аксона запускает поглощение кальция митохондриями, что, в свою очередь, запускает выработку митохондриями энергии в форме аденозинтрифосфата (АТФ) для поддержки непрерывной нейротрансмиссии. Именно так происходит передача потенциала действия между двумя нейронами.