Νευρική οπίσθια διάδοση είναι το όνομα που δίνεται στο φαινόμενο μιας ώθησης που κινείται προς τα πίσω μέσω ενός νευρικού κυκλώματος. Ενώ τα δυναμικά δράσης ταξιδεύουν συνήθως από το κύτταρο – ξεκινώντας συγκεκριμένα από το σημείο του λόφου του άξονα – κάτω από τον άξονα προς τους τερματικούς μπουτόν που σχηματίζουν συνάψεις με τα κύτταρα λήψης, ένα δυναμικό δράσης οπισθοδιαδιδόμενου στην πραγματικότητα κινείται προς τα πίσω με τη διάχυση των εισερχόμενων ιόντων, προκαλώντας τάση κλειστά κανάλια ιόντων για να ανοίξουν τον άξονα αντί να τον κατεβάσουν. Συνήθως, η νευρική οπίσθια διάδοση έχει μικρό εύρος επίδρασης, αλλά έχει τη δυνατότητα να ταξιδέψει μέσω ενός ολόκληρου νευρικού κυκλώματος.
Ένα δυναμικό δράσης σε έναν νευρώνα ξεκινά στο λόφο του άξονα, το οποίο βρίσκεται εκεί όπου ο άξονας συναντά το σώμα ενός νευρικού κυττάρου. Οι περισσότεροι νευρώνες έχουν έναν μόνο άξονα που μπορεί να διακλαδίζεται πολλές φορές. Αυτός ο νευρίτης είναι η διαδικασία που στέλνει σήματα από το κύτταρο, ενώ οι δενδρίτες, που είναι οι άλλοι νευρίτες σε έναν νευρώνα, είναι συνήθως διαδικασίες που λαμβάνουν σήματα. Η νευρική οπίσθια διάδοση ρυθμίζεται από διαύλους ιόντων στον άξονα και στο κυτταρικό σώμα.
Ένας άξονας λειτουργεί στο ρόλο του να μεταφέρει δυναμικά δράσης από το λόφο του άξονα στα τελικά σημεία του άξονα, που ονομάζονται τερματικά μπουτόν, ανοίγοντας κανάλια στην αξονική μεμβράνη που επιτρέπουν θετικά φορτισμένα ιόντα στο κύτταρο, εκπολώνοντάς το και προκαλώντας κανάλια με πύλη τάσης για να ανοίξω. Τα κανάλια με πύλη τάσης επιτρέπουν περαιτέρω θετικά φορτισμένα ιόντα στην κυψέλη, όπως το ασβέστιο και το κάλιο. Όταν ένα κύτταρο χάνει το δυναμικό ηρεμίας των -70 mV και εκπολώνεται λόγω των θετικών φορτίων των εισερχόμενων ιόντων, «πυροδοτεί» και απελευθερώνει κυστίδια γεμάτα με νευροδιαβιβαστές από τους τερματικούς μπουτόν στο άκρο ενός άξονα.
Η διάδοση του σήματος λειτουργεί καθώς τα κανάλια ιόντων κατά μήκος ενός άξονα προκαλούν το άνοιγμα άλλων γειτονικών καναλιών, αλλά αυτή η διάδοση του σήματος μπορεί να κινηθεί προς την αντίστροφη κατεύθυνση και όταν συμβαίνει, αναφέρεται ως νευρική οπίσθια διάδοση. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει όταν ένα δυναμικό δράσης ξεκινά στο λόφο του άξονα και, ενώ μπορεί να προχωρήσει στον άξονα ως συνήθως, οδηγεί επίσης ένα σήμα προς την αντίθετη κατεύθυνση, προκαλώντας την εκπόλωση του σώματος του κυττάρου, συμπεριλαμβανομένων των συνάψεων και των κοντινών τμημάτων δενδρίτη. Όταν ένα δενδριτικό τμήμα αποπολώνεται, οι μετασυναπτικές πυκνότητες που βρίσκονται εντός αυτής της περιοχής ανταποκρίνονται διαφορετικά στα εισερχόμενα σήματα από άλλους νευρώνες. Μερικές πιθανές συνέπειες της νευρικής οπισθοδιάδοσης περιλαμβάνουν φαινόμενα όπως η αναστολή των δενδροδενδριτών και μια τροποποίηση του δυναμικού της μεμβράνης, η οποία μπορεί να αλλάξει τις ιδιότητες κυτταρικής πυροδότησης.
Η συναπτική πλαστικότητα, όπως η μακροπρόθεσμη ενίσχυση (LTP) και η μακροχρόνια κατάθλιψη (LTD) σχετίζονται με τη νευρική οπίσθια διάδοση, επειδή ένα σήμα οπισθοδιάδοσης τροποποιεί τα εισερχόμενα σήματα. Ενώ η έννοια μπορεί να φαίνεται στοιχειώδης, η έννοια της αλλαγής της μελλοντικής συμπεριφοράς με βάση την προηγούμενη εμπειρία είναι ένας πιθανός ορισμός της μάθησης. Κατά κάποιο τρόπο, επομένως, η νευρική οπισθοδιάδοση θα μπορούσε να ειπωθεί ότι επιτρέπει σε μεμονωμένα κύτταρα να «μάθουν» σε μοριακό επίπεδο. Η νευρική οπίσθια διάδοση συχνά παρατηρείται στον νεοφλοιό, στον ιππόκαμπο και σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου που συχνά συνδέονται με τη μνήμη, τη μάθηση ή τον υψηλό βαθμό νευρικής πλαστικότητας.