Zatímco axony mají především napěťově řízené Na+ a K+ kanály, vyskytuje se na presynaptických zakončeních, dendritech a buněčných tělech mnoho dalších typů kanálů. Velikost a typ postsynaptické odpovědi vyvolané neuromediátorem je dán typem kanálu, který je mediátorem aktivován - dochází buď ke zvýšení, nebo ke snížení elektrické aktivity postsynaptického neuronu.
V excitační synapsi způsobí neuromediátor např. zvýšení propustnosti postsynaptické membrány pro ionty Na+ a K+. Vzhledem k většímu elektrochemickému gradientu převyšuje vtok Na+ značně výtok K+. Výsledný tok iontů způsobuje změnu membránového potenciálu ve směru depolarizace a vzniká excitační postsynaptický potenciál (EPSP).
V inhibiční synapsi dochází po aktivaci receptorů ke zvýšení propustnosti postsynaptické membrány pro ionty K+ nebo Cl-, ale nikoli pro Na+. Při klidovém membránovém potenciálu je Cl- přibližně v elektrochemické rovnováze a výsledkem je především výtok K+, který způsobuje změnu membránového potenciálu ve směru hyperpolarizace, vzniká inhibiční postsynaptický potenciál (IPSP). Je-li však membrána již depolarizována, může být vtok iontů Cl- podstatný pro repolarizaci nebo hyperpolarizaci membrány.
Iontový proud a výsledný membránový potenciál mají odlišné časové průběhy, neboť membránový potenciál se vrací na klidovou hodnotu během 10-15 ms, zatímco trvání iontového proudu je kratší v důsledku odstranění mediátoru ze štěrbiny pasivní difúzí, specifickým aktivním transportem do okolních buněk, nebo enzymovou degradací mediátoru.
Pozn.: 1. V nervosvalové ploténce může způsobit 1 impuls uvolnění 200-400 váčků, zatímco např. v glutamátovém zakončení uvolnění 4-8 váčků, což nestačí k vyvolání dostatečné odezvy a impulsy se musí sčítat.
2. Excitační vstupy jsou obvykle soustředěny u distálního (vzdálenějšího) konce dendritů, zatímco inhibiční vstupy jsou lokalizovány spíše u proximálního konce dendritů a kolem somy. Inhibiční vstupy proto mají určující úlohu v generaci akčního potenciálu.
3. Existují i neurony, které nemají axony. EPSP nebo IPSP se potom šíří např. cestou dendrodendritických synapsí.
excitační
a inhibiční postsynaptické potenciály
(Podle Netter F.H.: Physiology and Functional Neuroanatomy. Nervous System I. CIBA-GEIGY Ltd., Basle, 1989; upraveno.)