Ein Aktionspotential ist ein kurzer elektrischer Impuls, der sich entlang des Axons eines Neurons ausbreitet und es dem Neuron ermöglicht, mit anderen Zellen zu kommunizieren. Das Aktionspotential wird durch die Bewegung von Natrium- und Kaliumionen durch die neuronale Membran verursacht. Wenn ein Neuron ruht, ist die Innenseite der Membran im Vergleich zur Außenseite negativ. Dies liegt daran, dass sich außerhalb der Zelle mehr Natriumionen befinden als innerhalb der Zelle, und umgekehrt gilt das Gleiche für Kaliumionen. Wenn ein Aktionspotential ausgelöst wird, öffnen sich die Natriumkanäle in der Membran, sodass Natriumionen in die Zelle gelangen können. Dadurch wird die Innenseite der Membran positiv, was wiederum die Öffnung der Kaliumkanäle auslöst. Anschließend strömen Kaliumionen aus der Zelle und stellen die negative Ladung in der Membran wieder her. Das Aktionspotential wandert dann das Axon hinunter und wiederholt diesen Vorgang, bis es die Synapse erreicht. An der Synapse bewirkt das Aktionspotential die Freisetzung von Neurotransmittern, das sind chemische Botenstoffe, die das Signal an andere Zellen weiterleiten.
