Synapser är förbindelser mellan celler som möjliggör överföring av kemiska meddelanden. Kemikalierna som används för att skicka meddelanden är kända som signalsubstanser, och en viktig typ av signalsubstans är acetylkolin. En kolinerg synaps är ett gap där en neuron som producerar acetylkolin skickar meddelanden till andra neuroner eller till skelettmuskelceller.
Budskap kan förmedlas vid en kolinerg synaps genom två typer av receptorer: jonotropa och metabotropa. Jonotropa receptorer binder acetylkolin som frigörs i synapsen och öppnar jonkanaler i den mottagande cellens membran. Den resulterande förändringen i polarisation gör att mottagaren skjuter eller avstår från att skjuta, beroende på vilken typ av jon som tas emot.
Metabotropa receptorer fungerar med hjälp av proteiner. Efter att acetylkolin binder en receptor vid en kolinerg synaps, aktiveras ett annat protein. Detta protein, som kallas en andra budbärare, kan ha en mängd olika effekter på cellen. Det kan leda till att en jonkanal öppnas, eller så kan det inducera förändringar i själva cellen.
Denna typ av synaps är avgörande för muskelrörelser. Varje neuron som skickar meddelanden till muskler gör det genom en kolinerg synaps. Acetylkolin som frigörs öppnar jonkanaler i muskelcellen, och får den att dra ihop sig. Vissa bakteriella toxiner kan förhindra frisättningen av acetylkolin och kan ha livshotande effekter genom att förhindra muskelsammandragningar som hjälper till att andas.
För att förhindra kontinuerlig aktivering av celler måste denna kemikalie rensas från synapsen efter användning. Mottagarcellen i synapsen tar acetylkolin inuti sitt cellmembran. Enzymer som acetylkolinesteras bryter sedan ner denna signalsubstans. Neuroner producerar kontinuerligt acetylkolin för att säkerställa att det kan frigöras vid behov.
Hjärnan och centrala nervsystemet innehåller också nervceller som frisätter acetylkolin. Här kan den kolinerga synapsen påverka en mängd olika processer. Minnet är en viktig process som dessa synapser är involverade i. Inlärning verkar stärka kopplingen mellan dessa synapser, genom att göra den postsynaptiska eller mottagarcellen mer känslig för acetylkolin. Alzheimers sjukdom tros orsaka minnesproblem genom att skada celler som producerar denna signalsubstans, och därigenom försvaga synaptiska förbindelser.
Synapser som involverar acetylkolin hjälper till att modulera signaler som skickas av andra neuroner. Många neuroner kan ta emot kemiska meddelanden från flera olika synapser. Som en modulator kan acetylkolin förhindra celler från att avfyra och skicka meddelanden, istället för att uppmuntra avfyring. Aktivitet vid den kolinerga synapsen ger i dessa fall input som kan reglera signaler från andra celler. Hämmande signaler som är tillräckligt starka vid dessa synapser kommer att åsidosätta andra excitatoriska överföringar.