Ein Neuron im Zentralnervensystem erhält viele gleichzeitige Impulse von anderen Neuronen über Synapsen. Diese Signale lösen Membranpotenzialänderungen (siehe EPSP und IPSP) aus, die elektrotonisch über die Dendritenmembran und das Zellsoma bis zum Axonhügel weitergeleitet werden. Wenn die Summe aller am Axonhügel ankommenden Potenziale überschwellig ist, wird dort ein Aktionspotenzial ausgelöst. Ein EPSP macht das Erreichen des Schwellenpotenzials wahrscheinlicher ein IPSP macht das Erreichen des Schwellenpotenzials unwahrscheinlicher. Ein einzelnes EPSP reicht in der Regel nicht aus, um das Schwellenpotenzial am Axonhügel zu erreichen und ein Aktionspotenzial auszulösen. Es müssen daher mehrere EPSPs in einem bestimmten Zeitraum in örtlicher Nähe (Axonhügel) zusammentreffen, um das Schwellenpotenzial zu erreichen und ein Aktionspotenzial auszulösen (räumliche und zeitliche Summation).
