Funkce
Muskarinový acetylcholinový receptor M2: Tento lidský muskarinový acetylcholinový receptor M2 je vázán na antagonistu (ACh).
Acetylcholin má funkce v periferním nervovém systému (PNS) i v centrálním nervovém systému (CNS) jako neuromodulátor. V periferním nervovém systému acetylcholin aktivuje svaly a je hlavním neurotransmiterem v autonomním nervovém systému. V centrálním nervovém systému tvoří acetylcholin a s ním spojené neurony cholinergní systém.
Když se acetylcholin naváže na acetylcholinové receptory na vláknech kosterních svalů, otevře v buněčné membráně ligandem řízené sodíkové kanály. Sodíkové ionty pak vstupují do svalové buňky a zahajují sled kroků, které nakonec vyvolají svalovou kontrakci. Ačkoli acetylcholin vyvolává kontrakci kosterního svalu, působí prostřednictvím jiného typu receptoru a inhibuje kontrakci srdečních svalových vláken.
V autonomním nervovém systému se acetylcholin uvolňuje v následujících místech: ve všech pre a postgangliových parasympatických neuronech, ve všech pregangliových sympatických neuronech, v některých postgangliových sympatických vláknech a v pseudomotorických neuronech k potním žlázám.
V centrálním nervovém systému má ACh různé účinky jako neuromodulátor plasticity, vzrušení a odměny. ACh má důležitou roli při posilování smyslových vjemů po probuzení a při udržování pozornosti.
Ukázalo se, že poškození cholinergního (acetylcholin produkujícího) systému v mozku pravděpodobně souvisí s poruchami paměti spojenými s Alzheimerovou chorobou. Bylo také prokázáno, že ACh podporuje spánek REM.
V mozkové kůře tonický ACh inhibuje neurony 4. vrstvy, které jsou hlavními cíli talamokortikálních vstupů, a zároveň excituje pyramidové buňky ve vrstvách 2.-3. a 5.. Tím se odfiltrují slabé senzorické vstupy ve vrstvě 4 a zesílí vstupy, které dosáhnou excitačních mikroobvodů ve vrstvách 2/3 a 5.
V důsledku toho mohou tyto vrstevně specifické účinky ACh fungovat tak, že zlepšují poměr signálu k šumu při korovém zpracování. Zároveň acetylcholin působí prostřednictvím nikotinových receptorů na excitaci určitých skupin inhibičních interneuronů v kůře, které dále tlumí korovou aktivitu.
Nikotinové acetylcholinové receptory: Tato schémata popisují heteromerní a homomerní povahu nAChR. Heteromerní receptory vyskytující se v centrální nervové soustavě se skládají ze 2 podjednotek α a 3 podjednotek β, přičemž vazebné místo je na rozhraní α a sousední podjednotky. Homomerní receptory obsahují 5 identických podjednotek a mají 5 vazebných míst umístěných na rozhraní mezi sousedními podjednotkami.
Jednou z dobře podporovaných funkcí ACh v mozkové kůře je zvýšená reaktivita na smyslové podněty, což je forma pozornosti. Bylo zjištěno, že fázové zvýšení ACh během prezentace zrakových, sluchových a somatosenzorických podnětů zvyšuje rychlost vypalování neuronů v příslušných primárních smyslových kůrách.
Při lézi cholinergních neuronů v bazálním předním mozku byla schopnost zvířat detekovat zrakové signály robustně a trvale narušena. Ve stejné studii nebyla narušena schopnost zvířat správně odmítat necílové pokusy, což dále podporuje interpretaci, že fázový ACh usnadňuje reakci na podněty.
ACh byl zapojen do hlášení očekávané nejistoty v prostředí, a to jak na základě výše uvedených navrhovaných funkcí, tak na základě výsledků zaznamenaných při provádění behaviorálního cuingového úkolu. Bylo zjištěno, že rozdíly v reakční době mezi správně a nesprávně cuedovanými pokusy, tzv. cue validita, se u primátů s farmakologicky a chirurgicky změněnou hladinou ACh mění nepřímo úměrně s hladinou ACh. Tento výsledek byl zjištěn také u pacientů s Alzheimerovou chorobou a kuřáků po konzumaci nikotinu (agonisty ACh).
.