信号转导在神经干细胞分化中十分重要。作为一种信号传导途径，Notch信号传导系统尚未完全阐明。认为Notch受体是一种整合型膜蛋白，是一个保守的细胞表面受体，它通过与周围配体接触而被激活，其信号传导途径开始于Notch受体与配体结合后其胞浆区从细胞膜上脱落，并向细胞核转移，将信号传递给下游信号分子。该途径的信号传递主要是通过蛋白质相互作用，引起转录调节因子的改变或将转录调节因子结合到靶基因上，实现对特定基因转录的调控。当激活Notch途径时，干细胞进行增殖，当抑制Notch活性时，干细胞进入分化程序。这些研究结果表明找到调节Notch信号途径的方式，就可能通过改变Notch信号来精确调控神经干细胞向神经功能细胞分化的过程和比例。此外，Janus激酶信号转导递质与转录激活剂(JAK-STAT)信号传导系统也参与干细胞的调控。