生物心理學/神經細胞和神經衝動
神經系統的細胞一般分為兩種型別，神經元或神經膠質細胞，每種都對神經系統起著不同的作用。神經元的作用是接收、維持和傳遞神經系統中的電化學訊號，即從一個神經元到另一個神經元。神經膠質細胞的數量是神經元的 10 倍，它們可以提高沿神經元傳送訊號的速度和效率，還可以作為血液進入神經系統的通道，並對損傷和疾病做出反應。這兩種神經細胞型別有很多不同的變體，在神經系統中發揮著不同的作用。
神經元類別
神經元沒有單一的外觀，從細胞體延伸出來的軸突和樹突數量各不相同。這兩種型別的延伸被稱為突起，透過觀察神經元擁有的突起數量，有助於形成對神經元進行分類的方法。當從細胞體直接延伸出兩個以上的突起時，神經元被稱為多極神經元。這些神經元可能有一個軸突和許多樹突的分支，它們構成大多數神經元。一種類似的神經元型別是多極中間神經元，它本質上與多極神經元相同，只是這些神經元沒有軸突，只有許多樹突，並且在神經系統的結構內集中神經活動，而不是將訊號傳送到神經系統的其他區域。其他兩種型別的神經元包括單極神經元，它只有一個突起從其細胞體延伸出來，其中可能分支包含樹突和軸突，以及雙極神經元，它有兩個突起從其細胞體延伸出來。
神經膠質細胞類別
神經膠質細胞在神經系統中執行的功能列表在不同的神經膠質細胞類別之間有所區別。前兩種神經膠質細胞類別是少突膠質細胞和雪旺細胞。少突膠質細胞是幫助提高中樞神經系統軸突傳導速度和效率的神經膠質細胞。這是透過細胞包裹稱為髓鞘的脂肪絕緣物質的延伸來完成的，這種物質包裹著某些神經元的軸突。另一種稱為雪旺細胞的神經膠質細胞對周圍神經系統執行類似的功能。但是，它們與少突膠質細胞的不同之處在於，每個雪旺細胞是沿神經元的一個髓鞘片段，而少突膠質細胞可以在相同或許多不同神經元的軸突上建立多個髓鞘；並且只有雪旺細胞在損傷後提供軸突再生。
第三類神經膠質細胞是星形膠質細胞，它們是星形細胞，附著在血管和中樞神經系統神經元細胞體上，提供各種支援功能，例如協助維持結構以及營養物質和化學物質從血液到神經細胞的穿梭。小膠質細胞是第四類神經膠質細胞，它透過吞噬細胞碎片並引發炎症反應來幫助神經系統對受損或患病的神經元做出反應。最後，在早期胎兒發育過程中，另一類神經膠質細胞稱為放射狀神經膠質細胞形成一個臨時的網路，這有助於發育中的神經管中的神經遷移。
膜電位
神經細胞內部和外部之間存在電荷差異，這種差異是由於帶正電和負電的離子引起的，這些離子加起來形成神經元的電壓及其膜電位。在神經元靜息狀態（稱為靜息電位）下，細胞的電荷通常在 -60 到 -80 毫伏之間，在這種狀態下，它不傳遞訊號，據說它是極化的。幾個因素會影響神經元的電荷，導致細胞內的電荷進一步降低，或導致細胞內的電荷增加，當電荷足夠大時，會導致動作電位。神經元的狀態是正負離子數量以及開啟或關閉細胞離子通道的刺激的結果。
離子、離子泵和離子通道
由於離子的性質，它們傾向於在神經組織內以一致的方式分佈，因為它們會移動到離子濃度較低的地方，而不是高濃度的地方。靜電壓力還會導致正負離子在整個神經組織中相對均勻地分佈，因為離子在同一區域排斥同種電荷，而在不同區域被異種電荷吸引。細胞膜內壁和外壁上的離子分佈並不均勻，鉀、鈉和氯離子可以很容易地透過靜息神經元的細胞膜，因為靜電壓差迫使它們進出。鉀離子被 20 mV 的壓力持續地從神經細胞中推出來，而鈉離子則被 120 mV 的壓力推入細胞膜，儘管存在阻力。當神經元中離子水平的變化導致它產生動作電位時，神經元內部有活躍的過程來保持鉀和鈉水平的平衡，稱為鈉鉀泵，它將三個鈉離子泵入神經元，以換取兩個鉀離子泵出神經元。另一方面，氯離子會自然地進出神經元，這取決於靜電壓力，直到達到平衡。離子進出神經元的另一種方式是透過門控離子通道，這些通道在響應與該門控型別相關的刺激時開啟和關閉。在拉伸感應細胞中發現了拉伸門控離子通道，配體門控離子通道在響應某些化學物質（通常是神經遞質）時開啟或關閉，並且位於細胞突觸處。第三種類型是電壓門控離子通道，它們通常位於軸突中，但有時也位於樹突中，並且在膜電位發生變化時開啟或關閉。門控離子通道是神經細胞產生動作電位，從而透過神經系統進行交流的方式。
軸突傳導作為動作電位的訊號
影響神經元門控離子通道的刺激會影響神經元的膜電位，產生三種電位之一：超極化、去極化和動作電位。在超極化中，細胞膜電位在電荷方面降低（從 -70 到 -72），在去極化中，電荷增加（從 -70 到 -68），更大或更頻繁的刺激在適當的方向上產生更大的極化，並且超極化和去極化的刺激都可能影響神經元，這可能抵消彼此的電荷水平，同樣，多個去極化（或超極化）刺激可能影響神經元，這個過程被稱為總和。最後，由另一個神經元放電引起的極化被稱為突觸後極化，使去極化被稱為興奮性突觸後電位 (EPSP)，而超極化被稱為抑制性突觸後電位 (IPSP)，因為它們分別增加和降低了產生動作電位的可能性。
動作電位
去極化和超極化可以增加或減少神經元的膜電位，使其接近或遠離所謂的興奮閾值，該閾值通常為 -65 mV。當膜電位達到該細胞的特定興奮閾值時，就會產生動作電位，導致持續時間僅為 1 毫秒的瞬時能量變化，此時膜電位從 -70 mV 逆轉到約 +50 mV。動作電位通常被稱為全或無反應，因為當它們發生時，它們會完全發生或根本不發生。