1. Dinlenme Potansiyeli: Nöronlar, hücrenin iç kısmının dışarıya göre negatif olduğu dinlenme potansiyelini korur. Elektrik potansiyelindeki bu fark, iyonları hücre zarı boyunca aktif olarak hareket ettiren sodyum-potasyum pompası gibi iyon pompaları tarafından korunur.
2. Depolarizasyon: Bir uyarı veya sinyal bir nörona ulaştığında, hücre zarındaki bazı iyon kanallarının açılmasına neden olur. Bu kanalların en önemlileri sodyum kanallarıdır. Sodyum kanalları açıldığında, sodyum iyonları nörona hücum ederek zarın hızlı bir şekilde depolarizasyonuna yol açar. Bu, hücrenin iç kısmının dışarıya göre daha az negatif veya daha fazla pozitif hale gelmesi anlamına gelir.
3. Eylem Potansiyeli: Depolarizasyon belirli bir eşiğe ulaşırsa aksiyon potansiyelini tetikler. Bir aksiyon potansiyeli sırasında, nöronun zar potansiyeli hızla tersine döner ve içeride daha pozitif hale gelir. Bu aynı zamanda bir nöronun "ateşlenmesi" olarak da bilinir.
4. Sodyum-Potasyum Değişimi: Aksiyon potansiyeli sırasında, sodyum kanallarının açılması sodyum iyonlarının nörona girmesine izin verirken, potasyum kanallarının açılması potasyum iyonlarının nörondan ayrılmasına izin verir. Sodyum iyonlarının akışı hızlı depolarizasyondan sorumludur, potasyum iyonlarının akışı ise zarın dinlenme potansiyeline doğru yeniden polarizasyonuna yardımcı olur.
5. Repolarizasyon: Aksiyon potansiyeli sonrasında sodyum kanalları kapanır ve potasyum kanalları daha uzun süre açık kalır. Bu, daha fazla potasyum iyonunun nörondan ayrılmasına izin vererek membran potansiyelinin tekrar negatif olmasına neden olur. Bu sürece repolarizasyon denir ve dinlenme potansiyelini geri kazandırır.
6. Hiperpolarizasyon: Bazı durumlarda, aksiyon potansiyeli sonrasında membran potansiyeli dinlenme potansiyelinden daha negatif hale gelebilir. Buna hiperpolarizasyon denir. Bu, potasyum iyonlarının sürekli akışından ve ek potasyum kanallarının aktivasyonundan kaynaklanır.
7. Refrakter Dönemler: Bir aksiyon potansiyelinin ardından iki refrakter dönem vardır:mutlak refrakter dönem ve göreceli refrakter dönem. Mutlak refrakter dönem boyunca, bir nöron, uyarı ne kadar güçlü olursa olsun başka bir aksiyon potansiyeli üretemez. Göreceli refrakter dönem sırasında bir aksiyon potansiyeli oluşturulabilir, ancak normalden daha güçlü bir uyaran gerektirir. Bu refrakter dönemler, sinyallerin nöron boyunca tek yönde iletilmesini sağlar.
Depolarizasyon, aksiyon potansiyeli oluşumu, repolarizasyon ve refrakter dönemlerin sırası, elektrik sinyallerinin nöron boyunca yayılmasına izin vererek sinir sisteminin farklı bölümleri arasında iletişimi mümkün kılar.