Funkciók
Muszkarin acetilkolin receptor M2: Ez az emberi M2 muskarin acetilkolin receptor antagonistához (ACh) kötődik.
Az acetilkolin mind a perifériás idegrendszerben (PNS), mind a központi idegrendszerben (CNS) neuromodulátorként működik. A perifériás idegrendszerben az acetilkolin aktiválja az izmokat és a vegetatív idegrendszer egyik fő neurotranszmittere. A központi idegrendszerben az acetilkolin és a hozzá kapcsolódó neuronok alkotják a kolinerg rendszert.
Amikor az acetilkolin a vázizomrostok acetilkolinreceptoraihoz kötődik, megnyitja a ligandumkapcsolt nátriumcsatornákat a sejtmembránban. A nátriumionok ezután bejutnak az izomsejtbe, elindítva egy olyan lépéssorozatot, amely végül izomösszehúzódást eredményez. Bár az acetilkolin a vázizomzat összehúzódását idézi elő, egy más típusú receptoron keresztül gátolja a szívizomrostok összehúzódását.
A vegetatív idegrendszerben az acetilkolin a következő helyeken szabadul fel: az összes pre- és posztganglionális paraszimpatikus neuronban, az összes preganglionális szimpatikus neuronban, néhány posztganglionális szimpatikus rostban és a verejtékmirigyek pszeudomotoros neuronjaiban.
A központi idegrendszerben az ACh a plaszticitás, az arousal és a jutalmazás neuromodulátoraként számos hatást fejt ki. Az ACh-nak fontos szerepe van az érzékszervi észlelések fokozásában ébredéskor és a figyelem fenntartásában.
Az agy kolinerg (acetilkolin-termelő) rendszerének károsodásáról kimutatták, hogy az Alzheimer-kórral járó memóriazavarokkal valószínüleg összefüggésbe hozható. Azt is kimutatták, hogy az ACh elősegíti a REM-alvást.
Az agykéregben a tónusos ACh gátolja a 4. réteg neuronjait, a thalamocorticalis bemenetek fő célpontjait, miközben izgatja a 2/3. és 5. réteg piramissejtjeit. Ez kiszűri a gyenge szenzoros bemeneteket a 4. rétegben, és felerősíti azokat a bemeneteket, amelyek elérik a 2/3-as és az 5. réteg gerjesztő mikroáramköreit.
Az ACh ezen rétegspecifikus hatásai ennek következtében az agykérgi feldolgozás jel-zaj arányának javítását szolgálhatják. Ugyanakkor az acetilkolin a nikotinreceptorokon keresztül a kéregben lévő gátló interneuronok bizonyos csoportjait gerjeszti, amelyek tovább csillapítják az agykérgi aktivitást.
Nikotinos acetilkolinreceptorok: Ezek a vázlatok a nAChR-ek heteromer és homomer jellegét írják le. A központi idegrendszerben található heteromer receptorok 2 α és 3 β alegységből állnak, a kötőhely az α és a szomszédos alegység határfelületén található. A homomer receptorok 5 azonos alegységet tartalmaznak, és 5 kötőhelyük a szomszédos alegységek közötti határfelületen helyezkedik el.
Az ACh egyik jól alátámasztott funkciója az agykéregben az érzékszervi ingerekre való fokozott érzékenység, a figyelem egy formája. A vizuális, auditív és szomatoszenzoros ingerek bemutatása során az ACh fázisos emelkedése a megfelelő primer szenzoros agykéreg neuronjainak tüzelési sebességét növelte.
Az előagy bazális idegsejtjeinek kolinerg neuronjainak sérülésekor az állatok vizuális jelek észlelési képessége erőteljesen és tartósan károsodott. Ugyanebben a vizsgálatban az állatok azon képessége, hogy helyesen utasítsák el a nem célzott próbákat, nem sérült, ami tovább erősíti azt az értelmezést, hogy a fázisos ACh megkönnyíti az ingerekre való reagálást.
Az ACh-t a környezet várható bizonytalanságának jelentésére vonták be, mind a fent felsorolt javasolt funkciók, mind az alanyok viselkedéses cucing feladat végrehajtása közben rögzített eredmények alapján. A helyesen cue-olt próbák és a helytelenül cue-olt próbák közötti reakcióidő-különbség, az úgynevezett cue-érvényesség, fordítottan változik az ACh-szintekkel az ACh farmakológiailag és műtétileg megváltoztatott szintjével rendelkező főemlősökben. Ezt az eredményt találták Alzheimer-kóros betegeknél és dohányosoknál is nikotin (ACh-agonista) fogyasztása után.