Oavsett om det detekteras en neurotransmittor i en synaps eller en foton i näthinnan, är nervsystemet beroende av specialiserade proteiner som binder till eller reagerar på specifika stimuli. Dessa proteiner är receptorer. Bindning eller aktivering utlöser konformationsförändringar som öppnar jonkanaler eller initierar intracellulära signalkaskader.

Ionotropa receptorer är själva kanaler och producerar snabba elektriska effekter. Metabotropa receptorer kopplas till G-proteiner och genererar långsammare, mer långvarig modulering. Sensoriska receptorer i periferin omvandlar mekanisk, kemisk, termisk eller elektromagnetisk energi till neurala signaler. Mångfalden av receptorsubtyper gör att samma sändare kan producera olika effekter i olika celler eller vid olika tidpunkter.

Farmakologi handlar till stor del om vetenskapen om receptorinteraktion: agonister aktiverar, antagonister blockerar och allosteriska modulatorer finjusterar responser. Genetisk variation i receptorer påverkar läkemedelskänslighet och sjukdomsrisk. Att kartlägga receptorfördelningar i hjärnan har varit en viktig prestation inom molekylär neurovetenskap.

• Protein som detekterar kemiska eller fysiska stimuli
• Kan vara jonotropisk eller metabotropisk
• Omvandlar signaler till cellulära svar
• Primärt mål för de flesta neuroaktiva läkemedel