Ten przemieszczający się potencjał, zwany impulsem nerwowym, gdy dociera do końca aksonu, sprawia, że akson uwalnia neuroprzekaźniki, rozpoczynając tym samym nowy cykl komunikacji pomiędzy neuronami. Czas potrzebny informacji na przeniesienie się od dendrytu jednego neuronu poprzez jego akson do dendrytu drugiego neuronu wynosi około 10 milisekund.Uważa się, że całość przetwarzania informacji w układzie nerwowym wymaga takiego przechodzenia sygnałów pomiędzy neuronami. Gdy czytasz tę stronę, neurony wysyłają sygnały od twoich oczu do twojego mózgu. Gdy piszesz, sygnały są wysyłane z mózgu do mięśni. Przetwarzanie poznawcze wymaga przesyłania sygnałów pomiędzy neuronami wewnątrz mózgu. W każdej chwili czynne są miliardy neuronów, wysyłając sygnały jeden do drugiego.Neurony mogą być mniej lub bardziej aktywne. Poziom aktywności odnosi się zarówno do stopnia redukowania różnicy w potencjale błony komórkowej, jak i tempa, w jakim wysyłane są do neuronów impulsy nerwowe. Tempo w jakim impulsy nerwowe są generowane wzdłuż aksonu, jest nazywane tempem wyładowania; na ogół uważa się, że ważna jest liczba wyładowań, a nie temporalny wzorzec wyładowań. Neurony mogą wysyłać wyładowania w tempie 100/s lub więcej. Ogólnie, im bardziej aktywny jest neuron, tym silniejszy wysyła sygnał. Na przykład neuron motoryczny nakazuje mięśniowi zwiększenie siły działania poprzez zwiększenie tempa wyładowania.Uczenie się wywołuje zmianę w zachowaniu, a więc musi także wywoływać jakąś zmianę w sposobie komunikowania się neuronów. Powszechnie sądzi się, że zmiany w tego rodzaju komunikacji wywołują zmiany w połączeniach synaptycznych pomiędzy neuronami. Uczenie się zachodzi poprzez czynienie istniejących połączeń synaptycznych bardziej efektywnymi. Akson może wydzielać więcej jakiegoś neuroprzekaźnika lub błona komórkowa może stać się bardziej wrażliwa na neuroprzekaźnik. Przypomnij sobie, że neuroprzekaźniki mają albo wpływ pobudzający, redukujac różnicę w potencjale błony komórkowej, albo wpływ hamujący, zwiększając różnicę; wpływ hamujący może być równie ważny jak pobudzający. Liczne komórki mają spontaniczne tempo wyładowania i uczenie się może prowadzić do zmniejszenia tego tempa.Neurony komunikują się ze sobą w polączeniach synaptycznych, w których jeden neuron może hamować lub pobudzać aktywność neuronalną innego neuronu.