Die Umwandlung eines Reizes in eine Folge von Aktionspotenzialen am Axon einer Nerven- oder Sinneszelle.
Beispielhaft hierfür sind die Versuche von ZIMMERMANN im Jahre 1972 an Katzen.
Er entdeckte einen logarithmischen Zusammenhang zwischen der Lichtintensität und der Aktionspotenzialfrequenz in den Nervenzellen des Katzenauges.
Ein Reiz wird nicht direkt in eine Folge von Aktionspotenzialen umgewandelt. Wirkt ein Reiz auf einer Nervenzelle ein, so verändert sich lokal das Membranpotenzial. Man spricht dann von einem Rezeptorpotenzial. Der Zusammenhang zwischen Reizintensität und Rezeptorpotenzial ist oft linear: Je stärker der Reiz, desto größer das Rezeptorpotenzial.
Das Rezeptorpotenzial breitet sich dann elektrotonisch (wie eine Welle in einem See) über das ganze Neuron aus und erreicht eventuell den Axonhügel. Überschreitet das Membranpotenzial dort einen bestimmten Schwellenwert, kommt es zur Bildung von Aktionspotenzialen. Je stärker der Schwellenwert überschritten wird, desto größer die Aktionspotenzialfrequenz. Der Zusammenhang zwischen Rezeptorpotenzial und Aktionspotenzialfrequenz ist in den seltensten Fällen linear, viel häufiger besteht ein logarithmischer Zusammenhang wie in der obigen Abbildung.