Funkcje
Muskarynowy receptor acetylocholiny M2: Ten ludzki M2 muskarynowy receptor acetylocholiny jest związany z antagonistą (ACh).
Acetylocholina pełni funkcje zarówno w obwodowym układzie nerwowym (PNS), jak i w ośrodkowym układzie nerwowym (CNS) jako neuromodulator. W obwodowym układzie nerwowym acetylocholina aktywuje mięśnie i jest głównym neurotransmiterem w autonomicznym układzie nerwowym. W ośrodkowym układzie nerwowym acetylocholina i związane z nią neurony tworzą układ cholinergiczny.
Gdy acetylocholina wiąże się z receptorami acetylocholiny na włóknach mięśni szkieletowych, otwiera ligand-gated kanały sodowe w błonie komórkowej. Następnie jony sodu dostają się do komórki mięśniowej, inicjując sekwencję kroków, które ostatecznie powodują skurcz mięśnia. Chociaż acetylocholina wywołuje skurcz mięśni szkieletowych, działa poprzez inny typ receptora w celu zahamowania skurczu włókien mięśniowych serca.
W autonomicznym układzie nerwowym acetylocholina jest uwalniana w następujących miejscach: wszystkie przed- i pozazwojowe neurony przywspółczulne, wszystkie przed-zwojowe neurony współczulne, niektóre pozazwojowe włókna współczulne oraz w neuronach pseudomotorycznych gruczołów potowych.
W ośrodkowym układzie nerwowym ACh ma różnorodne działanie jako neuromodulator plastyczności, pobudzenia i nagrody. ACh ma ważną rolę w zwiększaniu postrzegania zmysłów, gdy budzimy się i w utrzymaniu uwagi.
Uszkodzenie systemu cholinergicznego (acetylocholina-producing) w mózgu wykazano, aby być prawdopodobnie związane z deficytów pamięci związanych z chorobą Alzheimera. Wykazano również, że ACh promuje sen REM.
W korze mózgowej, toniczne ACh hamuje neurony warstwy 4, główne cele wejść wzgórzowo-korowych, podczas gdy pobudza komórki piramidowe w warstwach 2/3 i 5. To odfiltrowuje słabe wejścia sensoryczne w warstwie 4 i wzmacnia wejścia, które docierają do warstw 2/3 i warstwy 5 pobudzających mikroobwodów.
W rezultacie, te specyficzne dla warstwy efekty ACh mogą funkcjonować w celu poprawy stosunku sygnału do szumu przetwarzania korowego. W tym samym czasie acetylocholina działa poprzez receptory nikotynowe w celu pobudzenia pewnych grup interneuronów hamujących w korze, które dalej tłumią aktywność korową.
Nikotynowe receptory acetylocholiny: Schematy te opisują heteromeryczną i homomeryczną naturę nAChRs. Receptory heteromeryczne występujące w ośrodkowym układzie nerwowym składają się z 2 podjednostek α i 3 podjednostek β, przy czym miejsce wiązania znajduje się na styku α i sąsiedniej podjednostki. Receptory homomeryczne zawierają 5 identycznych podjednostek i mają 5 miejsc wiążących zlokalizowanych na interfejsach między sąsiednimi podjednostkami.
Jedną dobrze wspieraną funkcją ACh w korze mózgowej jest zwiększona reaktywność na bodźce sensoryczne, forma uwagi. Fazowe wzrosty ACh podczas wizualnych, słuchowych i somatosensorycznych prezentacji bodźców okazały się zwiększać szybkość odpalania neuronów w odpowiednich pierwotnych korach czuciowych.
Gdy neurony cholinergiczne w podstawnym przodomózgowiu zostały uszkodzone, zdolność zwierząt do wykrywania sygnałów wizualnych była silnie i trwale upośledzona. W tym samym badaniu zdolność zwierząt do prawidłowego odrzucania prób nie będących celem nie była upośledzona, co dodatkowo potwierdza interpretację, że fazowa ACh ułatwia reakcję na bodźce.
ACh została zaangażowana w raportowanie oczekiwanej niepewności w środowisku, zarówno w oparciu o sugerowane funkcje wymienione powyżej, jak i wyniki zarejestrowane podczas wykonywania przez badanych zadania behawioralnego cuing. Różnice w czasie reakcji między prawidłowo i nieprawidłowo wywołanymi próbami, zwane ważnością wskazówki, okazały się odwrotnie proporcjonalne do poziomów ACh u naczelnych z farmakologicznie i chirurgicznie zmienionymi poziomami ACh. Wynik ten stwierdzono również u pacjentów z chorobą Alzheimera i palaczy po spożyciu nikotyny (agonisty ACh).