Это сложный каскад событий, включающий в себя сле­дующие этапы: синтез нейромедиатора, его накопление и хранение в синаптических пузырьках вблизи пресинаптиче­ской мембраны, высвобождение нейромедиатора в синапти­ческую щель, кратковременное взаимодействие нейромедиа­тора с рецептором, встроенным в постсинаптическую мем­брану, разрушение нейромедиатора или обратный захват его пресинаптической мембраной.
Многие наркотики (кокаин, амфетамин) и психотропные лекарственные препараты действуют через системы захвата нейромедиаторов. При некоторых нервно-психических забо­леваниях нарушается синтез белков-транспортёров.
Рецепторы к нейромедиаторам – это специальные белки расположенные в постсинатической мембране. Они бывают двух типов: связанные с ионными каналами и не связанные с ними.
Рецепторы, связанные с ионными каналами опосре­дуют быстрые постсинаптические эффекты, проявляющиеся в течение нескольких милисекунд. Ацетилхолин, аспартат, АТФ и глутамат открывают катионные каналы, что ведет к возникновению быстрых возбудительных постсинаптических потенциалов. ГАМК и глицин открывают каналы для ионов CI и в результате возникают быстрые тормозные постсинап­тические потенциалы.
Рецепторы, не связанные с ионными каналами, опо­средуют медленные, но продолжительные эффекты нейроме­диаторов (лежат в основе научения и памяти). Они сопря­жены с ферментами, которые в присутствии нейромедиатора катализируют образование внутриклеточного посредника (вторичного медиатора), например цАМФ (циклического аденозинмонофосфата). В свою очередь, этот посредник вы­зывает целый каскад молекулярных сдвигов, вызывающих изменения в постсинаптической клетке, в том числе модифи­кацию ионных каналов в клеточной мембране.
Процесс синаптической передачи в динамике проте­кает следующим образом. Когда проходящая по аксону волна возбуждения (нервный импульс) достигает синапса, откры­ваются находящиеся в пресинаптической мембране потенци­алзависимые Са++ каналы. При этом ионы Са входят в пре­синаптическую часть синапса и запускают в активных зонах синапса экзоцитоз нейромедиатора. В результате этого пре­синаптические пузырьки сливаются с пресинаптической мембраной, медиатор высвобождается в синаптическую щель и воздействует на рецепторы постсинаптической мембраны. После этого запускается каскад биохимических реакций в постсинаптическом нейроне, меняющий его функцию и вы­зывающий его возбуждение или торможение. Тем временем, очень быстро (в течение нескольких мс), медиатор в синап­тической щели разрушается специальными ферментами, на­ходящимися в постсинаптической мембране. Продукты рас­пада медиатора захватываются пресинаптическим нейроном, где происходит быстрый ресинтез медиатора и вновь накоп­ление его в синаптических пузырьках.
Многие неврологические и психические заболевания развиваются в результате нарушения синаптической пере­дачи. Целый ряд химических веществ и лекарственных пре­паратов влияют на синаптическую передачу, коррегируя па­тологический процесс (психотропные, психофармакологиче­ские средства).