Synapsy to połączenia między komórkami, które umożliwiają przesyłanie wiadomości chemicznych. Substancje chemiczne używane do wysyłania wiadomości są znane jako neuroprzekaźniki, a jednym z ważnych rodzajów neuroprzekaźników jest acetylocholina. Synapsy cholinergiczne to przerwa, w której neuron wytwarzający acetylocholinę wysyła wiadomości do innych neuronów lub komórek mięśni szkieletowych.
Komunikaty mogą być przekazywane w synapsie cholinergicznej przez dwa rodzaje receptorów: jonotropowe i metabotropowe. Receptory jonotropowe wiążą acetylocholinę uwalnianą do synapsy i otwierają kanały jonowe w błonie komórki przyjmującej. Wynikająca z tego zmiana polaryzacji powoduje, że odbiorca odpala lub powstrzymuje się od wypalania, w zależności od tego, jaki rodzaj jonu jest odbierany.
Receptory metabotropowe działają za pomocą białek. Po związaniu acetylocholiny z receptorem w synapsie cholinergicznej następuje aktywacja innego białka. Białko to, zwane drugim posłańcem, może mieć różnorodny wpływ na komórkę. Może spowodować otwarcie kanału jonowego lub wywołać zmiany w samej komórce.
Ten rodzaj synapsy jest niezbędny do ruchu mięśni. Każdy neuron wysyłający wiadomości do mięśni robi to przez synapsę cholinergiczną. Uwolniona acetylocholina otwiera kanały jonowe w komórce mięśniowej i powoduje jej skurcz. Niektóre toksyny bakteryjne mogą zapobiegać uwalnianiu acetylocholiny i mogą mieć zagrażające życiu skutki, zapobiegając skurczom mięśni, które pomagają w oddychaniu.
Aby zapobiec ciągłej aktywacji komórek, po użyciu tę substancję chemiczną należy usunąć z synapsy. Komórka biorcy w synapsie pobiera acetylocholinę do wnętrza swojej błony komórkowej. Enzymy, takie jak acetylocholinoesteraza, rozkładają ten neuroprzekaźnik. Neurony nieustannie produkują acetylocholinę, aby zapewnić jej uwalnianie w razie potrzeby.
Mózg i centralny układ nerwowy również zawierają neurony, które uwalniają acetylocholinę. Tutaj synapsa cholinergiczna może wpływać na różne procesy. Pamięć jest jednym z ważnych procesów, w które zaangażowane są te synapsy. Uczenie się wydaje się wzmacniać połączenie tych synaps, czyniąc komórkę postsynaptyczną lub biorcę bardziej wrażliwą na acetylocholinę. Uważa się, że choroba Alzheimera powoduje problemy z pamięcią, uszkadzając komórki wytwarzające ten neuroprzekaźnik, osłabiając w ten sposób połączenia synaptyczne.
Synapsy z udziałem acetylocholiny pomagają modulować sygnały wysyłane przez inne neurony. Wiele neuronów może odbierać wiadomości chemiczne z kilku różnych synaps. Jako modulator, acetylocholina może zapobiegać odpalaniu komórek i przewodzeniu wiadomości, zamiast zachęcać do odpalania. Aktywność w synapsie cholinergicznej w tych przypadkach dostarcza danych wejściowych, które mogą regulować sygnały z innych komórek. Sygnały hamujące, które są wystarczająco silne w tych synapsach, przesłonią inne transmisje pobudzające.