Un neurone ne déclenche pas systématiquement un potentiel d'action à chaque entrée. Ce n'est que lorsque le potentiel membranaire au niveau du cône d'émergence atteint une valeur critique (généralement autour de -55 mV) que les canaux sodiques voltage-dépendants s'ouvrent de manière régénérative et génèrent un potentiel d'action. Cette valeur critique correspond au seuil d'excitation.

Les entrées infraliminaires produisent des dépolarisations locales qui s'atténuent ; les entrées supraliminaires déclenchent un potentiel d'action complet. Le seuil n'est pas fixe : il peut varier en fonction de l'activité récente, de la neuromodulation ou des modifications de la densité des canaux et du potentiel de repos. Ce concept s'applique également au niveau systémique, c'est-à-dire à l'intensité du stimulus nécessaire pour susciter une perception ou une réponse comportementale.

La compréhension du seuil d'excitation est essentielle à l'interprétation de l'intégration neuronale et à la conception de stimuli expérimentaux. Les médicaments et les toxines qui modifient ce seuil altèrent l'excitabilité et peuvent avoir un effet thérapeutique ou pathologique. En neurophysiologie clinique, les mesures liées au seuil d'excitation contribuent à la caractérisation des troubles nerveux et musculaires.

• Potentiel membranaire critique pour le déclenchement
• Le potentiel typique au niveau du cône d'émergence de l'axone est d'environ –55 mV.
• Sépare les entrées sous-liminaires des entrées supraliminaires
• Peut être modulé par l'expérience et les neuromodulateurs