La activación de la neurona de todo o nada significa que la neurona está activada o desactivada. Cuando una neurona se activa, se denomina potencial de acción. No hay un estado intermedio, y todos los potenciales de acción tienen la misma magnitud.
La activación neuronal está controlada por un potencial eléctrico que se crea a través de la separación de iones de sodio y potasio a través de la membrana de la neurona. El voltaje mide la diferencia en esta carga eléctrica entre el interior y el exterior de la celda.
En reposo, los iones de sodio se mantienen fuera de la célula y los iones de potasio se mantienen dentro de la célula por la bomba de sodio-potasio. El potencial de reposo es de -70 mV (milivoltios), lo que significa que la carga dentro de la celda es 70 mV menos que fuera de la celda.Cuando la célula neuronal recibe una señal, algunos de los canales de sodio se abren y los iones de sodio se precipitan hacia la célula. Esto cambia el potencial de membrana. Si el potencial de membrana pasa un nivel de umbral de -55mV, la neurona está completamente activada. La activación se llama potencial de acción. Si se pasa el umbral, se abren más canales de sodio y el potencial de membrana alcanza + 30 mV. Al final del potencial de acción, los canales de potasio se abren y el potasio abandona la célula, lo que hace que la célula tenga un potencial de reposo.
Este proceso se llama "todo o nada" porque la celda está encendida o apagada. Si se alcanza el umbral de potencial, entonces la neurona se dispara. Si no se cumple, no hay ningún disparo neuronal en absoluto. Además, el potencial de membrana siempre va a +30 mV durante un potencial de acción. Por lo tanto, no hay diferencia en la magnitud de la activación.