信號轉導在神經干細胞分化中十分重要。作為一種信號傳導途徑，Notch信號傳導系統尚未完全闡明。認為Notch受體是一種整合型膜蛋白，是一個保守的細胞表面受體，它通過與周圍配體接觸而被激活，其信號傳導途徑開始于Notch受體與配體結合后其胞漿區從細胞膜上脫落，并向細胞核轉移，將信號傳遞給下游信號分子。該途徑的信號傳遞主要是通過蛋白質相互作用，引起轉錄調節因子的改變或將轉錄調節因子結合到靶基因上，實現對特定基因轉錄的調控。當激活Notch途徑時，干細胞進行增殖，當抑制Notch活性時，干細胞進入分化程序。這些研究結果表明找到調節Notch信號途徑的方式，就可能通過改變Notch信號來精確調控神經干細胞向神經功能細胞分化的過程和比例。此外，Janus激酶信號轉導遞質與轉錄激活劑(JAK-STAT)信號傳導系統也參與干細胞的調控。