神经元结构与功能
神经元是构成大脑、 spinal cord 和 peripheral nervous system 的基本单元。它们由一个发育起来的树状结构（树突）和多个分支的轴突组成，轴突末端通常带有小泡体，这些小泡体负责释放化学信号物质，如乙酰胆碱。在接收到信号时，神经元通过改变电位来传递或抑制信号，从而完成了复杂的信息处理。
ionic channels and synapses
在神经传递过程中，关键角色扮演的是离子通道，它们允许特定的离子流入或流出细胞。这一过程导致了内膜电位变化，最终引发动作电位。如果一个离子通道打开，那么相应类型的离子会迅速进入或离开细胞，这会产生一个快速且持续性的电位变化，即动作电位。
Action potential propagation
当动作电口触发时，它沿着轴突向前传播，并在每个节点处被放大。这个过程称为行动潜力传导。在每个节点处，有一种特殊形式的离子通道（称为快门）打开，使得钾阳离子的外流导致内膜负荷增加，而在下一个节点处又有另一种类型的通道开放，让钠阳离子的入流量高于钾阳离子的外流率，因此使得总共仍然保持负载平衡，从而保证了正向方向上的持续性传导。
Synaptic plasticity and learning
神经网络中的连接点，叫做突触间隙，是学习和记忆发生的地方。当两个相邻的神经细胞之间形成有效通信时，他们就能相互影响彼此。这种长期强化现象被称为海司效应，对于记忆存储至关重要。此外，还有一种名为长期抑制(LTP)和短期抑制(STM)的手段，它们都涉及到对不同的氨基酸受体进行调节，以增强或减弱信号传递。
Neurogenesis in adult brains
虽然人们过去认为大脑不能再生，但现在已经发现成人的大脑能够产生新的神经元。这一发现挑战了我们对人脑发展生物学基础的一般理解，并可能对于治疗如帕金森病等疾病提供新的希望。研究表明，大量新生成的心脏血管周围存在着大量具有自我更新能力的小胶质细胞，在这些环境中培养出的新生成心脏血管可以促进新生的新生髓鞘形成从而改善患者症状。