신경세포 간 정보 전달은 시냅스 소포(synaptic vesicle)의 수송과 외포작용(exocytosis)을 통해 이루어지지만, 신경 자극이 지속되는 동안 소포의 수송 및 세포막과의 융합(fusion) 동력학은 아직 충분히 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 흰쥐 해마 뉴런의 시냅스 전 말단에서 외포작용을 겪는 개별 시냅스 소포의 실시간 3차원 궤적을 정량적으로 분석하여 소포의 운동을 두 가지 유형으로 분류하였다. 전기적 자극 시점 이후, 제1형은 융합 부위 인근에서 제한된 운동을 보이다가 외포작용을 일으키는 반면, 제2형은 융합 전까지 비제한적 운동을 보이다가 계류 후 외포작용을 나타낸다. 그 결과, 제2형 소포는 제1형에 비해 융합 시간 분포가 더 넓고 평균 융합 시간이 더 길었다. 이와 더불어 전기적 자극은 제2형 소포에서 자극 이전에 비해 융합 부위 방향으로의 궤적 직진성을 약 10배 증가시켰으며, 직진성과 이에 상응하는 평균 힘은 융합 부위로부터의 초기 거리에 따라 시그모이드(sigmoid) 형태로 증가함을 확인하였다. 이러한 특성으로 인해 제2형 소포의 융합 시간은 초기 거리에 비단조적으로 의존하게 됨을 보일 수 있었다. 본 연구는 시냅스 소포 수송 및 막 융합 동력학을 포괄적으로 설명하는 정량적 모델을 제시하며, 전기 자극 하의 뉴런 내 시냅스 전달 메커니즘에 대한 새로운 통찰을 제공한다.