En el proceso de transmisión neuromuscular, los nervios envían una señal a las fibras musculares para activar el movimiento y la relajación. Esto ocurre en un sitio conocido como unión neuromuscular, porque forma el punto de conexión entre el sistema nervioso y las fibras musculares. Los trastornos de la transmisión neuromuscular pueden provocar afecciones como parálisis parcial y debilidad muscular. También es posible inducir retrasos o interrupciones en la transmisión con medicamentos para actividades como procedimientos médicos.
Este proceso comienza con una señal que viaja a lo largo del nervio, lo que hace que el nervio libere acetilcolina en la unión neuromuscular. El neurotransmisor reacciona con los receptores del músculo y se disipa rápidamente. Se metaboliza dentro del cuerpo para su reciclaje y producir más acetilcolina, lo que proporciona una renovación continua de la sustancia química. La entrega y el procesamiento rápidos permiten un control muy fino, ya que el nervio puede recuperarse rápidamente y liberar más para la actividad muscular sostenida, o dejar de transmitir si se ha logrado el objetivo deseado.
Para cualquier movimiento dado, la transmisión neuromuscular puede ocurrir a lo largo de un músculo y puede involucrar la coordinación de varios músculos con liberaciones asimétricas de acetilcolina. Estos incluyen movimientos conscientes, como la decisión de abrir una puerta para entrar a una habitación, así como movimientos inconscientes como reacciones reflexivas. Cuando se golpea la rodilla en el ángulo correcto, por ejemplo, se desencadena una respuesta refleja muy rápida que termina con la transmisión neuromuscular para hacer que la pierna salte.
Un trastorno potencial que involucra este proceso se llama miastenia gravis. Este fue uno de los primeros trastornos neuromusculares identificados y estudiados, y la investigación sobre el tema proporcionó información importante sobre cómo funcionaba la transmisión neuromuscular. Esto se volvió importante no solo para el tratamiento de enfermedades, sino también para el desarrollo de bloqueos neuromusculares. En un bloque, los medicamentos pueden detener temporalmente la transmisión de señales para inducir parálisis. Los medicamentos paralíticos se utilizan en procedimientos como la cirugía para proteger la seguridad del paciente.
Otra herramienta útil para los estudios sobre la transmisión neuromuscular ha sido el uso de estudios knockout en ratones. En un estudio de knockout, los investigadores «eliminan» un gen determinado, deteniendo la expresión. Esto les permite descubrir qué hace el gen y cómo se adaptan los organismos cuando ya no es funcional. Dado que la fisiología del ratón es similar a la de los humanos en lo que respecta a la transmisión neuromuscular, el estudio de las enfermedades en ratones puede ofrecer información sobre cómo tratar eficazmente a los humanos. La investigación genética controlada con estudios de knockout puede ayudar a los investigadores a identificar exactamente qué genes hacen qué.