Bir nöron, sinir sisteminin elektrokimyasal sinyaller yoluyla beyin boyunca bilgi almasından ve iletilmesinden sorumlu olan bir elementtir. Bilgi, bir aksiyon potansiyeli ya da sinir dürtü şeklinde beyinden geçer. Bu istirahat nöronunun elektrik yükünü ve hücre zarı potansiyelini tersine çevirir. Bir nöron bir aksiyon potansiyeli oluşturmadığında, buna dinlenme nöronu denir. Dinlenme halinde bir nöron, hücre zarının dışına göre negatif olarak yüklenen bir iç hücre zarına sahiptir.
Bir hücre zarı, bir nöron etrafındaki harici bir sınırdır. İki kat lipit veya yağ tabakasından oluşur ve iyon kanalları gibi proteinlerin bulunduğu yerdir. Lipit iki tabakası bir bariyer görevi görür ve iyon pompaları ve iyon kanalları yoluyla hücre zarı boyunca elektrik yüklerinin bir bölümünü tutar. İyon pompaları, zarda iyon konsantrasyonu gradyanları oluşturur ve iyonları konsantrasyon gradyanlarına karşı nöronun içine ve dışına hareket ettirir. İyon kanalları iyon pompalarına karşı çalışır ve belirli iyonların hücre zarı boyunca konsantrasyon gradyanlarına doğru hareket etmesine izin verir.
Bir dinlenme nöronunun hücre zarı üzerindeki potansiyel farkına, dinlenme zarı potansiyeli denir. Uyarılmamış, elektriksel olarak uyarılabilir bir hücrenin zarı boyunca elektrik enerjisidir. Dinlenme nöron potansiyelleri eksi-60 millivolt (mV) ila eksi-90 millivolt arasında değişir, ancak genellikle eksi-65 milivolttür. Hücre zarındaki potansiyel farklılıklar, hücrenin içindeki ve dışındaki iyonların konsantrasyonundaki farklılıklar ve hücre zarlarının bu belirli iyonlara geçirgen ya da gözenekli olması nedeniyle meydana gelir.
Bir hücre zarı, negatif yüklü iyonlar veya anyonlarla dengelenmiş, yüksek konsantrasyonda potasyum iyonlarına sahip olan bir hücre içi sıvıya sahiptir. Hücre zarı bu özel anyonlara karşı geçirimsizdir, yani bu iyonların hücre zarı boyunca hareket edemediği anlamına gelir. Hücre zarının dışındaki sıvı seyreltik bir sodyum klorür çözeltisi oluşturur.
Bir dinlenme nöronu, nöronun içine sodyum iyonu kanalları yoluyla hücre zarı boyunca bir sodyum iyonu akışına sahiptir. Bu daha sonra potasyum iyon kanalları yoluyla potasyum iyonlarının akışıyla dengelenir. İstirahatte veya bir nöronal membran polarize olduğunda, membran potansiyeli potasyum denge potansiyeline yakın kalır. Bu, nöronal membranın çoğunlukla potasyum iyonlarından oluştuğu anlamına gelir. Bir nöronal membran, uyarıcı bir sinyal veya bir aksiyon potansiyeli aldığında depolarize olur; bu, sodyum iyonları ve artık dinlenmeyen veya inaktif olmayan bir nöronun akışıyla sonuçlanır.
