Sinir sisteminde, bilgi sinir hücreleri denilen, nöron adı verilen sinir hücrelerinin, diğer sinir hücrelerine veya nöronal olmayan hücrelere sinaps adı verilen özel bir birleşim aracılığıyla akar. Bir sinapsın bileşenleri arasında presinaptik bitiş, postsinaptik bitiş ve sinaptik yarık, hücreler arasında 20 nanometre (7.874015748 X 10-7 inç) boşluk bulunur. Sinir dürtüsü presinaptik sonlanmaya ulaştığında presinaptik nöron, küçük paketler veya nörotransmiter kimyasalların veziküllerini sinaptik yarığa salıverir. Kimyasallar, sinaptik yarık boyunca yayılır ve üzerine işaretleyici kimyasal için reseptörlerin bulunduğu postsinaptik uca bağlanır. Sinir sinyali doğrudan sinaptik yarıktan ilerleyemez; daha ziyade, nörotransmiterin postsinaptik hücreye bağlanması, hücreye bir sodyum akışı oluşturur ve bu da başka bir sinir sinyalini başlatır.
Sinaptik yarık için çeşitli nedenler var. İlk olarak, boşluk bilgi sinyalinin sadece bir yönde hareket etmesini sağlar. İkincisi, sinaptik yarık bir nöronun birkaç postsinaptik hücreyle veya bunun tersine birkaç nöronun bir sinyali bir postsinaptik hücreye dönüştürmesini sağlar. Bu, vücudun bir sinyali hızlı bir şekilde dağıtmasına veya dereceli bir yanıt oluşturmak için bunları birbirine eklemesine izin verir. Son olarak, kıyafetler ve cilt arasındaki temas gibi tekrarlayan arka plan uyarıcıları, presinaptik nörondaki nörotransmiter tedarikini geçirerek gereksiz sinyalin yarıktan geçmesini önleyebilir.
Sinapslar, iki ana nörotransmiterden birini içerir. Hem merkezi hem de periferik sinir sistemlerinde asetilkolin, sinaptik yarıkta ana sinyal molekülü olarak görev yapar. Asetilkolin reseptörleri, parasempatik sinir sisteminde iskelet kası ve çeşitli sinir hücrelerini aktive eder. Diğer önemli nörotransmiter Noradrenalin, öncelikle “kavga ya da uçuş” reaksiyonlarına aracılık eden sempatik sinir sistemi içinde işlev görür.
İnsan vücudu, her biri sinaptik yarıkta farklı bir nörotekeptör ve nörotransmitere sahip beş tip sinaps içerir. Sinir hücreleri ve kas hücreleri arasındaki nöromüsküler kavşaklar, kası uyarır ve sinaptik yarıkta asetilkolinin salınması ile kasın kasılmasını sağlar. Eksitatör ve inhibe edici iyon kanalı sinapsları, sırasıyla bir sinir impulsını kışkırtır veya engeller. Kanal dışı sinapslar postsinaptik hücre içinde haberci kimyasalların üretilmesine neden olur. Elektriksel bir sinaps adı verilen nadir bir sinaps, bazı proteinleri doğrudan temasla bitişik hücrelerle paylaşır.
Hem tıbbi hem de eğlence amaçlı ilaçlar, insan vücudunda sinapsları açıp kapatarak etkilerini ortaya çıkarır. Örneğin, amfetaminler, ecstasy, kokain ve kafein, noradrenalinin vücuttaki sinapslara bırakılmasını teşvik ederek, uyarıcı bir etkiye sahiptir. Öte yandan, Valium gibi alkol, esrar ve benzodiazepinler, sakinleştirici bir etkiye sahip olan gama-aminobütirik asidin (GABA) salınmasını teşvik eder. İlaçlar, nörotransmiterlerin etkisini taklit ederek, nörotransmiterlerin bağlanmasını bloke ederek veya normalde nörotransmiterler tarafından etkilenen iyon kanallarının kapatılmasını engelleyerek çalışır.
