Οι νικοτινικοί υποδοχείς ακετυλοχολίνης είναι εξειδικευμένες πρωτεΐνες στα νευρικά κύτταρα που ανταποκρίνονται στον νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνη (ACh). Εμφανίζονται σε πολλά σημεία του σώματος, ειδικά στις διασταυρώσεις όπου τα νευρικά κύτταρα έρχονται σε επαφή με τους μυς, στέλνοντας τα ηλεκτρικά σήματα που λένε στα μυϊκά κύτταρα να συστέλλονται. Η κίνηση των σκελετικών μυών βασίζεται στους νικοτινικούς υποδοχείς ακετυλοχολίνης για να λάβει την ανατροφοδότησή του από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Εάν οι ασθένειες επηρεάζουν τη λειτουργία του υποδοχέα, η απώλεια του εθελοντικού μυϊκού ελέγχου μπορεί να οδηγήσει σε παράλυση.
Η ακετυλοχολίνη είναι ο νευροδιαβιβαστής με τον οποίο τα νεύρα προκαλούν τη συστολή των μυϊκών κυττάρων και επομένως είναι ζωτικής σημασίας για όλες τις εκούσιες κινήσεις των άκρων και οποιουδήποτε από τα μέρη του σώματος που ελέγχονται από τους σκελετικούς μύες. Όπως και πολλοί άλλοι χημικοί αγγελιοφόροι στα ζωντανά συστήματα, το ACh συνδέεται με ειδικές πρωτεΐνες που ονομάζονται υποδοχείς που είναι ενσωματωμένες στη μεμβράνη των μυϊκών κυττάρων, προκαλώντας μια χημική αντίδραση που έχει ως αποτέλεσμα τη μυϊκή συστολή. Υπάρχουν δύο τύποι υποδοχέων ACh, που ονομάζονται επίσης χολινεργικοί υποδοχείς: νικοτινικοί και μουσκαρινικοί, ο καθένας με το όνομα της χημικής ουσίας – εκτός από την ακετυλοχολίνη – που συνδέεται με τον υποδοχέα και τον ενεργοποιεί.
Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, οι νικοτινικοί υποδοχείς ακετυλοχολίνης μετριάζουν τις χημικές οδούς που βοηθούν τις οδούς διέγερσης του εγκεφάλου, οι οποίες είναι υπεύθυνες για την αφύπνιση, την εγρήγορση και την προσοχή. Οι υποδοχείς ACh στον εγκέφαλο συχνά αναστέλλουν την ενεργοποίηση νευρωνικών ομάδων σε αυτές τις οδούς. Στο περιφερικό νευρικό σύστημα, οι νικοτινικοί υποδοχείς ACh βρίσκονται στα νεύρα που σχηματίζουν νευρομυϊκές συνδέσεις με τον σκελετικό μυ. Όταν το σήμα για την κίνηση ενός μυός στο πόδι, για παράδειγμα, αποστέλλεται από τον εγκεφαλικό φλοιό του εγκεφάλου, οι νικοτινικοί υποδοχείς ACh στα νεύρα του κατάλληλου μυός του ποδιού θα μεταφέρουν αυτές τις πληροφορίες στον μυ.
Οι νικοτινικοί υποδοχείς ακετυλοχολίνης πήραν το όνομά τους από την παρατήρηση ότι η χημική νικοτίνη που βρίσκεται στα προϊόντα καπνού προκαλεί την ίδια αντίδραση σε αυτούς τους υποδοχείς όπως και η ακετυλοχολίνη. Η νικοτίνη προκαλεί το άνοιγμα των διαύλων νατρίου των υποδοχέων, ξεκινώντας τον χημικό καταρράκτη που θα οδηγήσει σε μυϊκή σύσπαση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η χρήση καπνού και η διακοπή της νικοτίνης έχουν μυϊκά αποτελέσματα, συμπεριλαμβανομένων των σπασμών που σχετίζονται με τη διακοπή του καπνίσματος. Οι μουσκαρινικοί υποδοχείς ακετυλοχολίνης, που προκαλούν τη σύσπαση των λείων μυών, ανταποκρίνονται στη χημική μουσκαρίνη αλλά όχι στη νικοτίνη.
Οι ασθένειες που προσβάλλουν τους νικοτινικούς υποδοχείς ACh συχνά οδηγούν σε παράλυση και απώλεια του φυσιολογικού μυϊκού τόνου. Ορισμένες παραλυτικές νευροτοξίνες συνδέονται επίσης με τους νικοτινικούς υποδοχείς ακετυλοχολίνης, αλλά αντί να τους ενεργοποιήσουν, αυτές οι τοξίνες μπλοκάρουν εντελώς τους υποδοχείς από τη σηματοδότηση του μυός. Αυτό αφήνει το νεύρο ανίκανο να προκαλέσει μυϊκή σύσπαση. Ομοίως, η αυτοάνοση ασθένεια myasthenia gravis καταστρέφει τους νικοτινικούς υποδοχείς ακετυλοχολίνης παράγοντας αντισώματα εναντίον τους και καθιστώντας τους στόχους του ανοσοποιητικού συστήματος, γεγονός που προκαλεί σοβαρή μυϊκή αδυναμία.