Una neurona es un elemento del sistema nervioso que es responsable de recibir y transmitir información a través del cerebro a través de señales electroquímicas. La información viaja a través del cerebro en forma de potencial de acción o impulso nervioso. Esto invierte la carga eléctrica de una neurona en reposo y su potencial de membrana celular. Cuando una neurona no genera un potencial de acción, se llama neurona en reposo. En reposo, una neurona tiene una membrana celular interior que está cargada negativamente en relación con el exterior de la membrana celular.
Una membrana celular es un límite externo alrededor de una neurona. Consiste en una doble capa de lípidos o grasas, y es donde se encuentran las proteínas, como los canales iónicos. La bicapa lipídica funciona como una barrera y mantiene una división de las cargas eléctricas a través de la membrana celular a través de bombas de iones y canales iónicos. Las bombas de iones establecen gradientes de concentración de iones en la membrana y mueven los iones dentro y fuera de la neurona contra sus gradientes de concentración. Los canales de iones funcionan en oposición a las bombas de iones y permiten que ciertos iones se muevan a través de la membrana celular hacia sus gradientes de concentración.
La diferencia de potencial a través de la membrana celular de una neurona en reposo se llama potencial de membrana en reposo. Es la energía eléctrica a través de la membrana de una célula no estimulada, eléctricamente excitable. Los potenciales de las neuronas en reposo varían de menos 60 milivoltios (mV) a menos 90 milivoltios, pero generalmente son menos 65 milivoltios. Las diferencias potenciales a través de la membrana celular ocurren debido a las disparidades en la concentración de iones dentro y fuera de la célula y porque las membranas celulares son permeables o porosas a esos iones particulares.
Una membrana celular tiene un líquido intracelular que tiene una alta concentración de iones de potasio, equilibrado por iones o aniones cargados negativamente. La membrana celular es impermeable a estos aniones particulares, lo que significa que esos iones no pueden moverse a través de la membrana celular. El líquido fuera de la membrana celular constituye una solución diluida de cloruro de sodio.
Una neurona en reposo tiene un influjo de iones de sodio en la neurona, a través de la membrana celular a través de canales de iones de sodio. Esto se equilibra con un flujo de iones de potasio a través de canales de iones de potasio. En reposo, o cuando una membrana neuronal está polarizada, el potencial de membrana permanece cerca del potencial de equilibrio de potasio. Esto significa que la membrana neuronal se compone principalmente de iones de potasio. Una membrana neuronal se despolariza cuando recibe una señal excitadora o un potencial de acción, lo que resulta en una afluencia de iones de sodio y una neurona que ya no está en reposo o inactiva.