Sinapsele sunt joncțiuni între celule care permit transmiterea mesajelor chimice. Substanțele chimice folosite pentru a trimite mesaje sunt cunoscute ca neurotransmițători, iar un tip important de neurotransmițători este acetilcolina. O sinapsă colinergică este un interval în care un neuron care produce acetilcolină trimite mesaje către alți neuroni sau către celulele musculare scheletice.
Mesajele pot fi transmise la o sinapsă colinergică prin două tipuri de receptori: ionotropi și metabotropi. Receptorii ionotropi leagă acetilcolina eliberată în sinapsă și deschid canalele ionice în membrana celulei receptoare. Schimbarea rezultată în polarizare determină receptorul să tragă sau să se abțină de la ardere, în funcție de tipul de ion primit.
Receptorii metabotropi funcționează folosind proteine. După ce acetilcolina leagă un receptor la o sinapsă colinergică, o altă proteină este activată. Această proteină, numită al doilea mesager, poate avea o varietate de efecte asupra celulei. Poate provoca deschiderea unui canal ionic sau poate induce modificări în celula însăși.
Acest tip de sinapsă este esențială pentru mișcarea mușchilor. Orice neuron care trimite mesaje către mușchi o face printr-o sinapsă colinergică. Acetilcolina care este eliberată deschide canalele ionice în celula musculară și o face să se contracte. Unele toxine bacteriene pot preveni eliberarea de acetilcolină și pot avea efecte care pun viața în pericol prin prevenirea contracțiilor musculare care ajută la respirație.
Pentru a preveni activarea continuă a celulelor, această substanță chimică trebuie eliminată din sinapsă după utilizare. Celula primitoare din sinapsă ia acetilcolina în interiorul membranei sale celulare. Enzimele precum acetilcolinesteraza descompun apoi acest neurotransmițător. Neuronii produc continuu acetilcolină pentru a se asigura că poate fi eliberată după cum este necesar.
Creierul și sistemul nervos central conțin și neuroni care eliberează acetilcolină. Aici, sinapsa colinergică poate influența o varietate de procese. Memoria este un proces important în care sunt implicate aceste sinapse. Învățarea pare să întărească legătura dintre aceste sinapse, făcând celula postsinaptică sau receptoră mai sensibilă la acetilcolină. Se crede că boala Alzheimer provoacă probleme de memorie prin deteriorarea celulelor care produc acest neurotransmițător, slăbind astfel conexiunile sinaptice.
Sinapsele care implică acetilcolina ajută la modularea semnalelor trimise de alți neuroni. Mulți neuroni pot primi mesaje chimice de la mai multe sinapse diferite. Ca modulator, acetilcolina poate împiedica celulele să declanșeze și să transmită mesaje, în loc să încurajeze arderea. Activitatea la sinapsa colinergică, în aceste cazuri, oferă o intrare care poate regla semnalele de la alte celule. Semnalele inhibitoare care sunt suficient de puternice la aceste sinapse vor depăși alte transmisii excitatorii.