Glutaminian jest podstawowym pobudzającym transmiterem i prekursorem dla kwasu g-aminomasłowego (GABA), największego hamującego neuroprzekaźnika. W mózgu ponad 50% neuronów zawiera glutaminian i prawie 40% wykorzystuje GABA jako przekaźnik. Procesy fizjologiczne wymagają równowagi pomiędzy pobudzaniem przez układ glutaminianergiczny i hamowaniem przez układ GABA-ergiczny. Właściwa współpraca pomiędzy tymi systemami jest fundamentalnym mechanizmem kontroli funkcji układu nerwowego. Receptory glutaminianergiczne i GABA-ergiczne zlokalizowane presynaptycznie kontrolują uwalnianie glutaminianu i GABA w licznych synapsach układu nerwowego. Uwalnianie ww. transmiterów przez jeden neuron pozwala na czasową i przestrzenną kontrolę transmisji, uczestniczy w dojrzewaniu synaps, opowiada za aktywność motoryczną i tworzy homeostatyczną opozycję dla ekscytotoksyczności np. podczas drgawek. Synaptyczna plastyczność, podstawa neurogenezy w okresie rozwojowym i u dorosłych, jest również podłożem dla procesów uczenia się, pamięci i zależy od aktywności obu systemów. Aktywność proteolityczna macierzy zewnątrzkomórkowej w mózgu jest prawdopodobnie kontrolowana przez pobudzającą i hamującą transmisję. Zaburzenia kooperacji pomiędzy glutaminianem a GABA zachodzą podczas starzenia się organizmu, jak również są uznanym czynnikiem patofizjologii schorzeń neuropsychiatrycznych, np. choroby Huntingtona, Alzheimera, schizofrenii, udaru i wielu innych. Poznanie mechanizmów współdziałania pomiędzy glutaminianem a GABA może wspomóc poszukiwanie nowych kierunków terapii schorzeń ośrodkowego układu nerwowego.