Neuronas yra nervų sistemos elementas, atsakingas už informacijos priėmimą ir perdavimą smegenyse elektrocheminiais signalais. Informacija keliauja per smegenis veikimo potencialo arba nervinio impulso forma. Tai pakeičia ramybės būsenos neurono elektrinį krūvį ir jo ląstelės membranos potencialą. Kai neuronas negeneruoja veikimo potencialo, jis vadinamas ramybės neuronu. Ramybės būsenoje neuronas turi vidinę ląstelės membraną, kuri yra neigiamai įkrauta ląstelės membranos išorės atžvilgiu.
Ląstelės membrana yra išorinė riba aplink neuroną. Jį sudaro dvigubas lipidų arba riebalų sluoksnis, kuriame randami baltymai, tokie kaip jonų kanalai. Dvisluoksnis lipidų sluoksnis veikia kaip barjeras ir palaiko elektros krūvių pasiskirstymą per ląstelės membraną per jonų siurblius ir jonų kanalus. Jonų siurbliai nustato jonų koncentracijos gradientus membranoje ir perkelia jonus į neuroną ir iš jo prieš jų koncentracijos gradientus. Jonų kanalai veikia priešingai jonų siurbliams ir leidžia tam tikriems jonams judėti ląstelės membrana link jų koncentracijos gradientų.
Potencialų skirtumas ramybės būsenos neurono ląstelės membranoje vadinamas ramybės membranos potencialu. Tai elektros energija per nestimuliuojamos, elektra sužadinamos ląstelės membraną. Ramybės neuronų potencialai svyruoja nuo minus -60 milivoltų (mV) iki minus -90 milivoltų, bet paprastai yra minus -65 milivoltai. Galimi skirtumai tarp ląstelės membranos atsiranda dėl jonų koncentracijos skirtumų ląstelės viduje ir išorėje ir dėl to, kad ląstelių membranos yra pralaidžios arba poringos tiems konkrečiams jonams.
Ląstelės membranoje yra tarpląstelinis skystis, kuriame yra didelė kalio jonų koncentracija, subalansuota neigiamo krūvio jonais arba anijonais. Ląstelės membrana yra nepralaidi šiems konkrečiams anijonams, o tai reiškia, kad tie jonai negali judėti per ląstelės membraną. Skystis, esantis už ląstelės membranos, yra praskiestas natrio chlorido tirpalas.
Ramybės neuronas turi natrio jonų antplūdį į neuroną per ląstelės membraną per natrio jonų kanalus. Tada tai subalansuoja kalio jonų nutekėjimas per kalio jonų kanalus. Ramybės būsenoje arba kai neuronų membrana yra poliarizuota, membranos potencialas išlieka artimas kalio pusiausvyros potencialui. Tai reiškia, kad neuronų membraną daugiausia sudaro kalio jonai. Neuronų membrana depoliarizuojama, kai ji gauna sužadinimo signalą arba veikimo potencialą, todėl atsiranda natrio jonų antplūdis ir neuronas, kuris nebėra ramybės ar neaktyvus.