Nöron adı verilen tipik sinir hücresi, farklı yapısal ve işlevsel parçalara sahiptir. Soma adı verilen ana gövdesi elektriksel bir darbe oluşturur. Bu sinyal, akson denilen uzun, ince bir uzatma boyunca hareket eder. Bir ev tipi elektrik kablosunun bir dış izolasyon kılıfı ile kaplanması gerektiği gibi, akson membranı biyo-elektrik iletimi için koruyucu bir kılıf olarak işlev görür. Tamamen işleyen bir insan beyni ve sinir sistemi için kimyasal olarak hassas, sağlıklı bir zar gereklidir.
İnsan vücudundaki tek, mikroskobik bir akson ipliği kısa olabilir, fakat aynı zamanda 4.9 fit (1.5 metre) veya daha fazla olabilir. Bir aksonun diğer terminal ucunda, elektrik sinyali boşalır. Akıllı bir akıl yürütme dahil olmak üzere başka bir nöronu heyecanlandırmak, bir kası kasılmak veya herhangi bir başka bedensel işlev için enerjiyi serbest bırakabilir. Sinyalin başka bir nörona geçmesi durumunda, alıcı hücre gövdesi dendritler adı verilen küçük ve kısa çıkıntılara sahiptir. Aksondan dendritlere kadar, sinyal aralarında sinaps adı verilen ufak bir boşluktan geçer.
Sinir hücrelerinde sadece bir akson var ve elektrik sinyali sadece bir yönde akıyor. Bununla birlikte, akson art arda birçok terminal ucuna bölünebilir ve dallanabilir. Bu, tek bir elektriksel darbenin diğer birçok nöronu uyarabildiği beyinde özellikle önemlidir. Ortaya çıkan dallanma terminal uçları kaskadı binlerce olabilir. Bağlantıların daha da bileşikleştirilmesi, diğer sinirlerin dendritlerinin terminal uçlarına değil akson çubuğunun üzerine kilitlendiği "en pastoral" sinapslardır.
Akson zarının yapısı ve kimyasal özellikleri, bir elektrik yükü içermesini, akışını bir yönde zorlamasını ve sinyali vücudun diğer hücrelerine aktarmasını sağlar. Çoğu durumda, çoğu sinir hücresi türü için, akson miyelin adı verilen koruyucu bir kılıf içinde yalıtılmıştır. Akson zarının bu tabakası, “Ranvier düğümleri” adı verilen düzenli aralıklarla sıkıştırılır. Miyelin içermeyen bu boşluklar, gelen elektrik sinyalini etkili bir şekilde yükselterek hızlı tek yönlü iletimini zorlar. Sinyal kesintisiz bir dalga değildir; akson içerisinde düğümden düğüme atıyor.
Akson zarının bütünlüğü ve sağlığı, Multipl Skleroz (MS) gibi nörolojik hastalıkları zayıflatan anahtarlardan biri olduğu bilinmektedir. MS, sinir aksonlarının etkisizleştirilmesinden kaynaklanır. Diğer bozukluklar arasında sinir sinirinin elektrik iletme yeteneğini bloke eden ve tipik olarak duyu hissi kaybı veya etkilenen bölgenin kas kontrolü ile sonuçlanan nörapraksi adı verilen miyelin kılıfına geçici travma dahildir.
Akson zarı kaçışını önlemek için mutlaka bir elektrik yükü içerecek şekilde tasarlanmıştır. Yine de bu, bir aksonun uçlarında meydana gelen şeydir. Membranın moleküler yapısını ve sinapsların kimyasal bileşimini inceleyen bilim adamları şimdi sinyal transferinin aslında kimyasal bir kimyasal olduğunu anlıyorlar. Elektrik enerjisi yakıtları, kimyasalları, özellikle de sodyum ve potasyumdaki değişiklikleri değiştirerek, membranları iyon kanalları adı verilen özel oyuk proteinlerden geçirmelerini sağlar.
