Indiferent dacă detectează un neurotransmițător într-o sinapsă sau un foton în retină, sistemul nervos se bazează pe proteine ​​specializate care se leagă sau răspund la anumiți stimuli. Aceste proteine ​​sunt receptori. Legarea sau activarea declanșează modificări conformaționale care deschid canale ionice sau inițiază cascade de semnalizare intracelulară.

Receptorii ionotropi sunt ei înșiși canale și produc efecte electrice rapide. Receptorii metabotropi se cuplează la proteinele G și generează o modulație mai lentă și mai durabilă. Receptorii senzoriali din periferie transduc energia mecanică, chimică, termică sau electromagnetică în semnale neuronale. Diversitatea subtipurilor de receptori permite aceluiași transmițător să producă efecte diferite în celule diferite sau în momente diferite.

Farmacologia este în mare măsură știința interacțiunii receptorilor: agoniștii activează, antagoniștii blochează, iar modulatorii alosterici ajustează fin răspunsurile. Variația genetică a receptorilor influențează sensibilitatea la medicamente și riscul de îmbolnăvire. Cartografierea distribuției receptorilor în creier a fost o realizare majoră a neuroștiinței moleculare.

• Proteină care detectează stimuli chimici sau fizici
• Poate fi ionotrop sau metabotrop
• Transpune semnalele în răspunsuri celulare
• Ținta principală a majorității medicamentelor neuroactive