Durante o potencial de ação e após a fase de hiperpolarização, o potencial de membrana fica mais negativo. O que explica o potencial subir novamente?

Depende da célula, mas no geral, é um mecanismo de homeostase realizado pelas bombas de íons não dependentes de voltagem (como por exemplo a Bomba de Na/K).

Quando temos duas células com diferentes potenciais elétricos, dizemos que existe entre elas uma diferença de potencial (d.d.p). Consequentemente, se ligarmos essas duas células através de um fio condutor, no caso o axônio, haverá uma corrente elétrica (impulso nervoso) no sentido da célula que possui mais elétrons (potencial negativo) para a que possui menos (potencial positivo).

O potencial de ação consiste em uma variação brusca do potencial de membrana, provocada por um estímulo. Quando uma célula nervosa é excitada por um estímulo que atinja o seu limiar de despolarização (-65mV), um potencial de ação é gerado dentro da lei do tudo ou nada. O potencial de ação é caracterizado por três etapas diferentes: despolarização, repolarização e hiperpolarização.

Quando uma célula recebe um estímulo inibitório, ocorre a saída do íon potássio (K+) e a entrada do íon cloro (Cl-), tornando o meio interno da célula mais negativo e o meio externo mais positivo, inibindo a propagação do potencial de ação.Dessa forma, essa subida refere-se à hiperpolarização que dura alguns milissegundos e, nesta fase, a d.d.p. pode chegar até a -90mV.

Fonte:

https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/potencial-de-membrana/66158