Nikotin adalah zat kimia alami yang ditemukan di daun tanaman tembakau. Banyak orang merokok atau mengunyah produk tembakau untuk menelan zat ini. Ada beberapa efek nikotin pada otak, termasuk peningkatan pelepasan neurotransmiter yang merangsang pusat kesadaran, kesenangan dan memori. Beberapa pengguna menjadi kecanduan secara fisik dan psikologis terhadap efek ini dari waktu ke waktu dan menderita gejala penarikan jika mereka berhenti menelan tembakau. Studi penelitian telah dilakukan untuk melihat apakah nikotin dapat membantu pasien yang menderita penyakit Alzheimer atau sindrom Tourette.
Selama berabad-abad, orang telah merokok dan mengunyah daun dari tanaman tembakau untuk mendapatkan efek menyenangkan dari nikotin pada otak dan tubuh. Nikotin adalah stimulan yang bekerja cepat dan dapat melewati sawar darah otak kurang dari satu menit setelah merokok. Setelah senyawa kimia ini berada di otak, ia mengikat reseptor asetilkolin dan mendorong pelepasan beberapa neurotransmiter. Hal ini dapat dilakukan karena bentuk nikotin mirip dengan molekul asetilkolin tubuh.
Pelepasan neurotransmiter ini adalah salah satu efek nikotin yang paling penting pada otak, karena molekul-molekul ini membantu mengatur banyak fungsi tubuh. Neurotransmiter yang dilepaskan merangsang area kolinergik otak dan membantu meningkatkan rentang perhatian dan waktu reaksi. Ketika seseorang menjadi tergantung pada nikotin, dia mungkin merasa sulit untuk berkonsentrasi atau fokus pada tugas tertentu jika pergi beberapa saat tanpa zat tersebut. Tembakau terurai dengan cepat dalam tubuh manusia, jadi pecandu mungkin perlu merokok atau mengunyahnya secara teratur untuk mempertahankan efek nikotin yang diinginkan pada otak.
Dopamin adalah neurotransmitter lain yang dilepaskan setelah senyawa nikotin diserap. Neurotransmitter ini diyakini memengaruhi area kesenangan di pusat penghargaan otak. Merangsang area ini membuat seseorang lebih rileks dan puas dan dapat membantu menekan rasa lapar pada beberapa orang. Efek ini mungkin menjelaskan mengapa orang memperlakukan nikotin sebagai hadiah selama hari kerja mereka. Ini juga mungkin menjelaskan mengapa beberapa orang menambah berat badan setelah berhenti, karena nikotin bertindak untuk menekan rasa lapar mereka.
Sementara penggunaan tembakau dapat memiliki kelemahan yang signifikan, beberapa peneliti percaya bahwa efek nikotin pada otak dapat digunakan untuk membantu mengobati kondisi tertentu. Neuron pertama yang rusak oleh penyakit Alzheimer adalah neuron yang sama yang dirangsang oleh nikotin, sehingga beberapa orang berteori bahwa penggunaan nikotin dapat membantu memperlambat perkembangan penyakit. Patch nikotin juga kadang-kadang diberikan kepada pasien yang menderita sindrom Tourette untuk membantu mengendalikan perilaku fisik mereka.