Возбуждение и покой нейрона связаны с изменением мембранного потенциала. 13
В состоянии покоя мембрана нейрона поляризована: снаружи регистрируется положительный заряд, а внутри — отрицательный. 1 Мембранный потенциал покоя равен примерно -70 мВ. 13 В покое мембрана нейронов проницаема для ионов калия и почти непроницаема для других ионов. 3 Ионы калия выходят из клетки, вынося с собой положительные заряды. 3 Накапливающийся внутри клетки отрицательный заряд мешает новым порциям ионов калия выходить наружу. 3 Устанавливается равновесие, при котором из клетки выходит и в неё входит равное число ионов калия в единицу времени. 3
При возбуждении происходит деполяризация мембраны: положительно заряженные ионы натрия входят в клетку, что приводит к уменьшению разности потенциалов по обе стороны мембраны. 1 Потенциал клеточной мембраны возрастает с -70 до +40 мВ. 1 Внутренняя сторона мембраны в месте возбуждения оказывается заряженной положительно, а внешняя — отрицательно. 2
Таким образом, возбуждение нейрона сопровождается увеличением мембранного потенциала, а покой — его сохранением на определённом уровне, характерном для невозбуждённого состояния клетки.