神经信号与感知：动作电位由膜电压快速变化构成

视觉系统从视网膜开始对光信号进行处理。视杆细胞在较弱光照下具有较高敏感性。视锥细胞参与颜色辨别与较精细视觉。色觉来自不同感光细胞响应之间的比较。盲点对应视神经离开视网膜的区域。听觉毛细胞把机械振动转化为电信号。耳蜗不同位置对不同频率具有不同响应。前庭系统参与平衡感和头部运动感知。

下丘脑参与体温内分泌与摄食等调节。自主神经系统调节多种内脏活动。交感与副交感作用在不同器官中关系各异。睡眠包含多个不同生理状态阶段。昼夜节律由内部时钟与环境信号共同调节。脑电信号反映大量神经元活动的综合结果。神经系统通过分布式网络协调复杂行为。免疫系统识别并应对多种感染与组织损伤。

动作电位在典型轴突中具有全或无特征。刺激强弱常通过放电频率和细胞群活动编码。髓鞘能够提高某些轴突上的信号传导效率。郎飞结是髓鞘间隔处暴露的轴突区域。跳跃传导依赖动作电位在结区重新产生。突触连接神经元与其他神经元或效应细胞。化学突触通过神经递质传递细胞间信号。电突触允许电流经细胞连接直接传播。

神经递质作用取决于受体类型与细胞状态。同一种递质不一定总产生相同方向的效应。兴奋性信号增加目标细胞放电的可能性。抑制性信号通常降低相应放电的可能性。突触可塑性使连接强度随活动历史改变。学习与记忆涉及多层次神经网络变化。记忆不是储存在单个固定位置的一张图片。感觉受体把特定刺激转换为细胞信号。