Детектором называется нейрон, избирательно настроенный на определенное значение параметра входного сигнала. Селективная настройка детектора осуществляется за счет фиксированной системы связей его с рецепторами или другими афферентными нейронами более низкого уровня. На детекторе сходится несколько каналов. По каждому каналу возбуждение поступает через синаптический контакт, эффективность которого фиксирована. Если рецепторы при действии на них раздражителя порождают сигналы другого вида, то между рецепторами и селективными детекторами должны быть включены нейроны. Такие нейроны, стоящие между рецепторами и селективными детекторами, можно назвать предетекторами. Например, такое согласование сигналов рецепторов и селективных детекторов дает цветовое зрение. В этом случае между колбочками и цветоселективными детекторами включены предетекторы, получившие название оппонентных нейронов со спектральными характеристиками.
Кодируемый параметр представлен набором детекторов таким образом, что каждому значению этого параметра соответствует определенный детектор из данного набора. При изменении этого параметра входного сигнала максимум возбуждения перемещается по набору детекторов. Нахождение максимума возбуждения на наборе детекторов служит кодом данного входа.
У виноградной улитки наиболее подробно изучены локальные детекторы отдельных участков кожной поверхности и внутренних органов, селективно возбуждаемые при прикосновении. Детектор представляет собой типичный сенсорный биполярный нейрон, дендрит которого образует контакт с рецепторами. При действии стимула, адресованного к локальному рецептивному полю, внутриклеточно регистрируются потенциалы действия без заметного вклада возбудительных постсинаптических потенциалов (ВПСП), что указывает на импульсное распространение сигнала по дендриту детектора до сомы клетки. Локальное тактильное раздражение на участке рецептивного поля детектора вызывает сложный постсинаптический потенциал в командном нейроне, что указывает на существование нескольких параллельных путей, ведущих от локального участка кожной поверхности к командному нейрону. Предположение о группе синапсов, представляющих моносинаптическую связь детектора с командным нейроном, можно проверить, инъекцируя одновременно в детектор и командный нейрон ионы разных металлов (обычно кобальта и никеля), позволяющих окрасить эти нейроны в разные цвета. Такой подход позволяет идентифицировать конкретный синапс и изучить его тонкую структуру.
Рецептивное поле локального детектора состоит из точечной возбуждающей зоны и широкого тормозного окружения, обнаруживаемого появлением длительных тормозных постсинаптических потенциалов (ТПСП). Их появление можно связать с латеральным торможением между детекторами. В результате такой организации детектор сильнее отвечает именно на локальный раздражитель, чем на стимулы, затрагивающие разные участки кожной поверхности.