Οι συνάψεις είναι συνδέσεις μεταξύ κυττάρων που επιτρέπουν τη μετάδοση χημικών μηνυμάτων. Οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται για την αποστολή μηνυμάτων είναι γνωστές ως νευροδιαβιβαστές και ένας σημαντικός τύπος νευροδιαβιβαστή είναι η ακετυλοχολίνη. Μια χολινεργική σύναψη είναι ένα κενό όπου ένας νευρώνας που παράγει ακετυλοχολίνη στέλνει μηνύματα σε άλλους νευρώνες ή σε σκελετικά μυϊκά κύτταρα.
Τα μηνύματα μπορούν να μεταφερθούν σε μια χολινεργική σύναψη μέσω δύο τύπων υποδοχέων: ιονοτροπικών και μεταβοτροπικών. Οι ιονοτροπικοί υποδοχείς δεσμεύουν την ακετυλοχολίνη που απελευθερώνεται στη σύναψη και ανοίγουν κανάλια ιόντων στη μεμβράνη του κυττάρου υποδοχής. Η προκύπτουσα αλλαγή στην πόλωση προκαλεί τον δέκτη να πυροβολήσει ή να αποφύγει να πυροβολήσει, ανάλογα με τον τύπο ιόντος που λαμβάνεται.
Οι μεταβοτροπικοί υποδοχείς λειτουργούν χρησιμοποιώντας πρωτεΐνες. Αφού η ακετυλοχολίνη δεσμεύει έναν υποδοχέα σε μια χολινεργική σύναψη, ενεργοποιείται μια άλλη πρωτεΐνη. Αυτή η πρωτεΐνη, που ονομάζεται δεύτερος αγγελιοφόρος, μπορεί να έχει μια ποικιλία επιδράσεων στο κύτταρο. Μπορεί να προκαλέσει το άνοιγμα ενός καναλιού ιόντων ή μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στο ίδιο το κύτταρο.
Αυτός ο τύπος συνάψεως είναι απαραίτητος για την κίνηση των μυών. Κάθε νευρώνας που στέλνει μηνύματα στους μυς το κάνει μέσω μιας χολινεργικής συνάψεως. Η ακετυλοχολίνη που απελευθερώνεται ανοίγει κανάλια ιόντων στο μυϊκό κύτταρο και το προκαλεί να συστέλλεται. Ορισμένες βακτηριακές τοξίνες μπορούν να αποτρέψουν την απελευθέρωση ακετυλοχολίνης και μπορεί να έχουν απειλητικές για τη ζωή επιδράσεις αποτρέποντας μυϊκές συσπάσεις που βοηθούν στην αναπνοή.
Προκειμένου να αποφευχθεί η συνεχής ενεργοποίηση των κυττάρων, αυτό το χημικό πρέπει να καθαριστεί από τη σύναψη μετά τη χρήση. Το κύτταρο δέκτης στη σύναψη λαμβάνει ακετυλοχολίνη στο εσωτερικό της κυτταρικής του μεμβράνης. Στη συνέχεια, ένζυμα όπως η ακετυλοχολινεστεράση διασπούν αυτόν τον νευροδιαβιβαστή. Οι νευρώνες παράγουν συνεχώς ακετυλοχολίνη για να διασφαλίσουν ότι μπορεί να απελευθερωθεί όπως απαιτείται.
Ο εγκέφαλος και το κεντρικό νευρικό σύστημα περιέχουν επίσης νευρώνες που απελευθερώνουν ακετυλοχολίνη. Εδώ, η χολινεργική σύναψη μπορεί να επηρεάσει μια ποικιλία διαδικασιών. Η μνήμη είναι μια σημαντική διαδικασία στην οποία συμμετέχουν αυτές οι συνάψεις. Η μάθηση φαίνεται να ενισχύει τη σύνδεση αυτών των συνάψεων, καθιστώντας το μετασυναπτικό ή αποδέκτη κύτταρο πιο ευαίσθητο στην ακετυλοχολίνη. Η νόσος Αλτσχάιμερ πιστεύεται ότι προκαλεί προβλήματα μνήμης βλάπτοντας τα κύτταρα που παράγουν αυτόν τον νευροδιαβιβαστή, αποδυναμώνοντας έτσι τις συναπτικές συνδέσεις.
Οι συνάψεις που αφορούν την ακετυλοχολίνη βοηθούν στη διαμόρφωση των σημάτων που στέλνονται από άλλους νευρώνες. Πολλοί νευρώνες μπορούν να λάβουν χημικά μηνύματα από πολλές διαφορετικές συνάψεις. Ως διαμορφωτής, η ακετυλοχολίνη μπορεί να εμποδίσει τα κύτταρα να πυροδοτήσουν και να μεταδώσουν μηνύματα, αντί να ενθαρρύνουν την πυροδότηση. Η δραστηριότητα στη χολινεργική σύναψη, σε αυτές τις περιπτώσεις, παρέχει είσοδο που μπορεί να ρυθμίσει τα σήματα από άλλα κύτταρα. Τα ανασταλτικά σήματα που είναι αρκετά ισχυρά σε αυτές τις συνάψεις θα παρακάμψουν άλλες διεγερτικές μεταδόσεις.