Fonctions
Récepteur muscarinique de l’acétylcholine M2 : ce récepteur muscarinique de l’acétylcholine M2 humain est lié à un antagoniste (ACh).
L’acétylcholine a des fonctions à la fois dans le système nerveux périphérique (SNP) et dans le système nerveux central (SNC) en tant que neuromodulateur. Dans le système nerveux périphérique, l’acétylcholine active les muscles et est un neurotransmetteur majeur du système nerveux autonome. Dans le système nerveux central, l’acétylcholine et les neurones associés forment le système cholinergique.
Lorsque l’acétylcholine se lie aux récepteurs d’acétylcholine sur les fibres musculaires squelettiques, elle ouvre des canaux sodiques à ligand dans la membrane cellulaire. Les ions sodium pénètrent alors dans la cellule musculaire, initiant une séquence d’étapes qui produisent finalement la contraction musculaire. Bien que l’acétylcholine induise la contraction des muscles squelettiques, elle agit par l’intermédiaire d’un autre type de récepteur pour inhiber la contraction des fibres musculaires cardiaques.
Dans le système nerveux autonome, l’acétylcholine est libérée dans les sites suivants : tous les neurones parasympathiques pré et post-ganglionnaires, tous les neurones sympathiques pré-ganglionnaires, certaines fibres sympathiques post-ganglionnaires et dans les neurones pseudo-moteurs des glandes sudoripares.
Dans le système nerveux central, l’ACh a divers effets en tant que neuromodulateur de la plasticité, de l’éveil et de la récompense. L’ACh joue un rôle important dans l’amélioration des perceptions sensorielles au réveil et dans le maintien de l’attention.
L’endommagement du système cholinergique (producteur d’acétylcholine) dans le cerveau s’est avéré être plausiblement associé aux déficits de mémoire associés à la maladie d’Alzheimer. Il a également été démontré que l’ACh favorise le sommeil paradoxal.
Dans le cortex cérébral, l’ACh tonique inhibe les neurones de la couche 4, principales cibles des entrées thalamocorticales, tout en excitant les cellules pyramidales des couches 2/3 et 5. Cela filtre les entrées sensorielles faibles dans la couche 4 et amplifie les entrées qui atteignent les microcircuits excitateurs des couches 2/3 et 5.
En conséquence, ces effets de l’ACh spécifiques aux couches pourraient fonctionner pour améliorer le rapport signal/bruit du traitement cortical. En même temps, l’acétylcholine agit par l’intermédiaire des récepteurs nicotiniques pour exciter certains groupes d’interneurones inhibiteurs dans le cortex qui amortissent davantage l’activité corticale.
Récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine : Ces schémas décrivent la nature hétéromérique et homomérique des nAChRs. Les récepteurs hétéromériques que l’on trouve dans le système nerveux central sont constitués de 2 sous-unités α et de 3 sous-unités β, le site de liaison se trouvant à l’interface de la sous-unité α et de la sous-unité adjacente. Les récepteurs homomériques contiennent 5 sous-unités identiques et ont 5 sites de liaison situés aux interfaces entre les sous-unités adjacentes.
Une fonction bien étayée de l’ACh dans le cortex est une réactivité accrue aux stimuli sensoriels, une forme d’attention. On a constaté que les augmentations phasiques d’ACh pendant la présentation de stimuli visuels, auditifs et somatosensoriels augmentent le taux de tir des neurones dans les cortex sensoriels primaires correspondants.
Lorsque les neurones cholinergiques du cerveau antérieur basal sont lésés, la capacité des animaux à détecter les signaux visuels est altérée de manière robuste et persistante. Dans cette même étude, la capacité des animaux à rejeter correctement les essais non ciblés n’était pas altérée, ce qui renforce l’interprétation selon laquelle l’ACh phasique facilite la réactivité aux stimuli.
L’ACh a été impliqué dans le signalement de l’incertitude attendue dans l’environnement, sur la base à la fois des fonctions suggérées énumérées ci-dessus et des résultats enregistrés pendant que les sujets effectuent une tâche de repérage comportemental. On a constaté que les différences de temps de réaction entre les essais correctement guidés et les essais incorrectement guidés, appelées validité de l’indice, varient inversement aux niveaux d’ACh chez les primates dont les niveaux d’ACh ont été modifiés pharmacologiquement et chirurgicalement. Ce résultat a également été constaté chez des patients atteints de la maladie d’Alzheimer et des fumeurs après consommation de nicotine (un agoniste de l’ACh).