En synapse er det spesialiserte knutepunktet der en nevron kommuniserer med en annen celle – vanligvis en annen nevron, men noen ganger en muskel- eller kjertelcelle. De fleste synapser i pattedyrhjernen er kjemiske: den presynaptiske terminalen frigjør nevrotransmitteren i en smal synaptisk kløft; transmitteren binder seg til reseptorer på den postsynaptiske membranen og endrer dens eksitabilitet.

Elektriske synapser finnes også. Ved disse gap junctions strømmer ioner direkte fra en celle til den neste, noe som muliggjør svært rask og ofte toveis overføring. Kjemiske synapser er derimot vanligvis enveis og kan moduleres i styrke – grunnlaget for mye læring og hukommelse.

En enkelt nevron kan danne tusenvis av synapser. Det kollektive mønsteret av eksitasjon og inhibering som ankommer en celle, avgjør om den vil aktiveres. Synaptisk plastisitet – langsiktig potensiering og depresjon – lar erfaring omforme disse forbindelsene.

• Knutepunkt for intercellulær kommunikasjon
• Kjemisk eller elektrisk
• Sted for frigjøring og mottak av nevrotransmittere
• I stand til varige endringer i styrke

Nesten alle aspekter ved nevral beregning avhenger av egenskapene til synapser.