Las neuronas transmiten impulsos eléctricos al permitir el paso de iones cargados a través de sus membranas en respuesta a los estímulos, cambiando la carga de la neurona en un proceso que se propaga a través del axón de la neurona. Normalmente, las neuronas mantienen una carga negativa interna en relación con su entorno al excluir los iones de sodio de su citoplasma. Cuando se activan, los canales de sodio se abren, permitiendo que los iones de sodio entren y neutralicen la carga.
La membrana de una neurona es algo permeable a los iones de potasio, menos permeable a los iones de cloruro y mucho menos permeable a los iones de sodio. Cada una de estas sustancias pasa a través de la membrana durante la difusión, pero el sodio solo lo hace lentamente, y las neuronas utilizan el transporte activo para expulsar el sodio. Como solo se difunde lentamente hacia la célula, esto crea un exceso de concentración de iones de sodio fuera de la célula y, por lo tanto, una mayor carga neta positiva.
Una vez que se estimula la neurona, los iones de sodio comienzan a filtrarse. Si el cambio es lo suficientemente grande, se activa un cambio en la célula donde se abren todos los canales para el sodio, lo que permite que se produzca la difusión e iguala el interior de la neurona con su ambiente. Si bien esto solo ocurre inicialmente en una parte de la celda, el cambio en una parte estimula las porciones adyacentes, lo que provoca que el cambio en la carga eléctrica se propague a través de la celda.
