Funcții
Receptorul muscarinic al acetilcolinei M2: Acest receptor muscarinic uman M2 al acetilcolinei este legat de un antagonist (ACh).
Acetilcolina are funcții atât în sistemul nervos periferic (SNP), cât și în sistemul nervos central (SNC) ca neuromodulator. În sistemul nervos periferic, acetilcolina activează mușchii și este un neurotransmițător major în sistemul nervos autonom. În sistemul nervos central, acetilcolina și neuronii asociați acesteia formează sistemul colinergic.
Când acetilcolina se leagă de receptorii de acetilcolină de pe fibrele musculare scheletice, deschide canalele de sodiu cu ligand-gat în membrana celulară. Ionii de sodiu intră apoi în celula musculară, inițiind o secvență de pași care produc în final contracția musculară. Deși acetilcolina induce contracția mușchiului scheletic, aceasta acționează prin intermediul unui alt tip de receptor pentru a inhiba contracția fibrelor musculare cardiace.
În sistemul nervos autonom, acetilcolina este eliberată în următoarele locuri: toți neuronii parasimpatici pre și postganglionari, toți neuronii simpatici preganglionari, unele fibre simpatice postganglionare și în neuronii pseudomotori ai glandelor sudoripare.
În sistemul nervos central, ACh are o varietate de efecte ca neuromodulator pentru plasticitate, excitare și recompensă. ACh are un rol important în sporirea percepțiilor senzoriale atunci când ne trezim și în menținerea atenției.
S-a demonstrat că deteriorarea sistemului colinergic (producător de acetilcolină) din creier este asociată în mod plauzibil cu deficitele de memorie asociate cu boala Alzheimer. S-a demonstrat, de asemenea, că ACh promovează somnul REM.
În cortexul cerebral, ACh tonic inhibă neuronii din stratul 4, principalele ținte ale intrărilor talamo-corticale, în timp ce excită celulele piramidale din straturile 2/3 și 5. Acest lucru filtrează intrările senzoriale slabe din stratul 4 și amplifică intrările care ajung la microcircuitele excitatoare din straturile 2/3 și 5.
Ca urmare, aceste efecte specifice stratului de ACh ar putea funcționa pentru a îmbunătăți raportul semnal-zgomot al procesării corticale. În același timp, acetilcolina acționează prin intermediul receptorilor nicotinici pentru a excita anumite grupuri de interneuronii inhibitori din cortex care atenuează și mai mult activitatea corticală.
Receptorii nicotinici ai acetilcolinei: Aceste scheme descriu natura heteromerică și homomerică a nAChRs. Receptorii heteromerici care se găsesc în sistemul nervos central sunt constituiți din 2 subunități α și 3 β, cu situsul de legare la interfața dintre subunitatea α și subunitatea adiacentă. Receptorii homomerici conțin 5 subunități identice și au 5 situsuri de legare situate la interfețele dintre subunitățile adiacente.
O funcție bine susținută a ACh în cortex este o reacție crescută la stimulii senzoriali, o formă de atenție. S-a constatat că creșterile fazice de ACh în timpul prezentării stimulilor vizuali, auditivi și somatosenzoriali cresc rata de ardere a neuronilor din cortexurile senzoriale primare corespunzătoare.
Când neuronii colinergici din creierul anterior bazal sunt lezați, capacitatea animalelor de a detecta semnale vizuale a fost afectată în mod robust și persistent. În cadrul aceluiași studiu, capacitatea animalelor de a respinge corect încercările fără țintă nu a fost afectată, sprijinind și mai mult interpretarea că ACh fazică facilitează capacitatea de reacție la stimuli.
ACh a fost implicată în raportarea incertitudinii așteptate în mediul înconjurător, pe baza atât a funcțiilor sugerate enumerate mai sus, cât și a rezultatelor înregistrate în timp ce subiecții efectuează o sarcină comportamentală de semnalizare. S-a constatat că diferențele de timp de reacție între încercările cu indicație corectă și cele cu indicație incorectă, numite validitatea indicației, variază invers proporțional cu nivelurile de ACh la primate cu niveluri de ACh modificate farmacologic și chirurgical. Rezultatul a fost constatat, de asemenea, la pacienții cu boala Alzheimer și la fumători după consumul de nicotină (un agonist ACh).
.