Biegnący wzdłuż włókna osiowego impuls dociera do jego zakończenia, które jak pamiętamy, znajduje się na powierzchni dendrytów lub ciała kolejnej komórki nerwowej. Zanim omówimy mechanizm przejścia impulsu z jednej komórki na drugą, kilka słów należy poświęcić opisowi budowy zakończeń włókien nerwowych. Jeszcze w 1897 r, dwaj uczeni angielscy Foster i Sherrington nadali miejscom kontaktu włókien osiowych jednej komórki z dendrytami lub ciałem drugiej komórki dziś używaną nazwę — synapsa. Ich budowę opisał znakomity hiszpański badacz mikroskopowej struktury tkanki nerwowej Ramony Cajal. Wykazał on, że liczba synaps na: powierzchni jednej komórki nerwowej może sięgać 1800 i że mogą one zajmować 38% jej powierzchni. Oczywiście te 1800 synaps na powierzchni jednego neuronu należy do włókien różnych komórek często leżących w odległych od siebie miejscach. Oznacza to, że jedna ko-! morka nerwowa może otrzymywać impulsy z bardzo wielu źródeł, Cajal podał opis synaps na podstawie preparatów histologicznych tkanki nerwowej impregnowanej solami srebra. Przy takim barwieniu synapsa przedstawia się jako zgrubienie o średnicy około 2 n. Dopiero jednak użycie mikroskopu elektronowego pozwoliło poznać szczegółową budowę synapsy, a co więcej, przekonać się, że działa ona jak miniaturowy prostownik — pozwala na przejście impulsu tylko w jednym kierunku od włókna osiowego do następnej komórki. Przede wszystkim wykazano, że chociaż synapsa jest miejscem ścisłego sąsiedztwa dwu komórek nerwowych, nie zachodzi tu bezpośrednie ich połączenie. Pomiędzy synapsą a powierzchnią komórki znajduje się zawsze maleńka szczelina szerokości 200 A. Szczelina ta z jednej strony ograniczona jest błoną włókna osiowego, noszącą tutaj nazwę błony przed synaptycznej. Z drugiej strony granicę szczeliny stanowi błona komórki nerwowej zwana błoną posynaptyczną. Sama synapsa utworzona jest przez rozszerzone włókno osiowe, w którym to rozszerzeniu gromadzą się liczne mitochondria oraz znaczna liczba pęcherzyków o średnicy około 500 A. Wielu badaczy najbardziej pasjonowało pytanie, w jaki sposób impuls nerwowy, będący, jak wiemy, impulsem elektrycznym, zostaje przeniesiony z włókna osiowego na następną komórkę. Poznanie budowy synapsy nie dało na nie B powiedzi, ponieważ wspomniana szczelina wyklucza bezpośredni' przejście impulsu elektrycznego z jednej komórki na drugą.