I processen med neuromuskulär överföring skickar nerver en signal till muskelfibrerna för att utlösa rörelse och avslappning. Detta inträffar på en plats som kallas neuromuskulära korsningen, eftersom den utgör anslutningspunkten mellan nervsystemet och muskelfibrerna. Störningar av neuromuskulär överföring kan resultera i tillstånd som partiell förlamning och muskelsvaghet. Det är också möjligt att framkalla förseningar eller stopp i överföringen med medicin för aktiviteter som medicinska procedurer.
Denna process börjar med en signal som färdas längs nerven, vilket gör att nerven släpper ut acetylkolin i den neuromuskulära korsningen. Signalsubstansen reagerar med receptorer i muskeln och försvinner snabbt. Det metaboliseras i kroppen för återvinning för att göra mer acetylkolin, vilket ger en kontinuerlig förnyelse av kemikalien. Snabb leverans och bearbetning möjliggör mycket finkornig kontroll, eftersom nerven snabbt kan återhämta sig och släppa mer för ihållande muskelaktivitet, eller sluta sända om det önskade målet har uppnåtts.
För varje given rörelse kan neuromuskulär överföring ske längs med en muskel, och kan involvera koordination av flera muskler med asymmetriska frisättningar av acetylkolin. Dessa inkluderar medvetna rörelser, som beslutet att öppna en dörr för att komma in i ett rum, såväl som omedvetna rörelser som reflexiva reaktioner. När knäet slås i rätt vinkel till exempel utlöser det en mycket snabb reflexrespons som slutar med neuromuskulär transmission för att få benet att sparka ut.
En potentiell störning som involverar denna process kallas myasthenia gravis. Detta var bland de tidigaste neuromuskulära störningarna som identifierats och studerats, och forskning i ämnet gav viktig information om hur neuromuskulär transmission fungerade. Detta blev viktigt inte bara för behandling av sjukdomar, utan också för utvecklingen av neuromuskulära blockeringar. I ett block kan mediciner tillfälligt stoppa signalöverföringen för att framkalla förlamning. Paralytiska mediciner används i procedurer som kirurgi för att skydda patientsäkerheten.
Ett annat användbart verktyg för studier av neuromuskulär överföring har varit användningen av knockout-studier på möss. I en knockoutstudie ”slår forskare ut” en given gen, vilket stoppar uttrycket. Detta gör att de kan ta reda på vad genen gör och hur organismer anpassar sig när den inte längre fungerar. Eftersom musfysiologi liknar människors när det kommer till neuromuskulär överföring, kan studier av sjukdomar hos möss ge insikt i hur man effektivt behandlar människor. Kontrollerad genetisk forskning med knockout-studier kan hjälpa forskare att peka ut exakt vilka gener som gör vad.