Une synapse est la jonction spécialisée où un neurone communique avec une autre cellule, généralement un autre neurone, mais parfois une cellule musculaire ou glandulaire. La plupart des synapses du cerveau des mammifères sont chimiques : la terminaison présynaptique libère un neurotransmetteur dans une fente synaptique étroite ; le neurotransmetteur se fixe aux récepteurs de la membrane postsynaptique et modifie son excitabilité.

Il existe également des synapses électriques. Au niveau de ces jonctions communicantes, les ions circulent directement d'une cellule à l'autre, permettant une transmission très rapide et souvent bidirectionnelle. Les synapses chimiques, en revanche, sont généralement unidirectionnelles et leur force est modulable ; elles sont à la base de nombreux apprentissages et de la mémoire.

Un seul neurone peut former des milliers de synapses. Le schéma collectif d'excitation et d'inhibition qui parvient à une cellule détermine si elle déclenchera un potentiel d'action. La plasticité synaptique — la potentialisation et la dépression à long terme — permet à l'expérience de remodeler ces connexions.

• Jonction pour la communication intercellulaire
• chimique ou électrique
• Site de libération et de réception des neurotransmetteurs
• Capable de changements durables en force

Presque tous les aspects du calcul neuronal dépendent des propriétés des synapses.