Les synapses sont des jonctions entre les cellules qui permettent la transmission de messages chimiques. Les produits chimiques utilisés pour envoyer des messages sont connus sous le nom de neurotransmetteurs, et l’acétylcholine est un type important de neurotransmetteurs. Une synapse cholinergique est un espace où un neurone qui produit de l’acétylcholine envoie des messages à d’autres neurones ou aux cellules musculaires squelettiques.
Les messages peuvent être véhiculés au niveau d’une synapse cholinergique via deux types de récepteurs : ionotrope et métabotrope. Les récepteurs ionotropes se lient à l’acétylcholine libérée dans la synapse et ouvrent les canaux ioniques dans la membrane de la cellule réceptrice. Le changement de polarisation qui en résulte amène le receveur à tirer ou à s’abstenir de tirer, selon le type d’ion reçu.
Les récepteurs métabotropiques fonctionnent à l’aide de protéines. Une fois que l’acétylcholine se lie à un récepteur au niveau d’une synapse cholinergique, une autre protéine est activée. Cette protéine, appelée deuxième messager, peut avoir divers effets sur la cellule. Cela peut provoquer l’ouverture d’un canal ionique ou induire des changements dans la cellule elle-même.
Ce type de synapse est essentiel au mouvement musculaire. Tout neurone qui envoie des messages au muscle le fait par l’intermédiaire d’une synapse cholinergique. L’acétylcholine qui est libérée ouvre les canaux ioniques dans la cellule musculaire et la fait se contracter. Certaines toxines bactériennes peuvent empêcher la libération d’acétylcholine et peuvent avoir des effets potentiellement mortels en empêchant les contractions musculaires qui aident à respirer.
Afin d’empêcher l’activation continue des cellules, ce produit chimique doit être éliminé de la synapse après utilisation. La cellule receveuse dans la synapse prend l’acétylcholine à l’intérieur de sa membrane cellulaire. Des enzymes comme l’acétylcholinestérase décomposent ensuite ce neurotransmetteur. Les neurones produisent continuellement de l’acétylcholine pour s’assurer qu’elle peut être libérée au besoin.
Le cerveau et le système nerveux central contiennent également des neurones qui libèrent de l’acétylcholine. Ici, la synapse cholinergique peut influencer une variété de processus. La mémoire est un processus important dans lequel ces synapses sont impliquées. L’apprentissage semble renforcer la connexion de ces synapses, en rendant la cellule postsynaptique, ou réceptrice, plus sensible à l’acétylcholine. On pense que la maladie d’Alzheimer cause des problèmes de mémoire en endommageant les cellules qui produisent ce neurotransmetteur, affaiblissant ainsi les connexions synaptiques.
Les synapses impliquant l’acétylcholine aident à moduler les signaux envoyés par d’autres neurones. De nombreux neurones peuvent recevoir des messages chimiques de plusieurs synapses différentes. En tant que modulateur, l’acétylcholine peut empêcher les cellules de se déclencher et de transmettre des messages, au lieu d’encourager la décharge. L’activité au niveau de la synapse cholinergique, dans ces cas, fournit une entrée qui peut réguler les signaux provenant d’autres cellules. Les signaux inhibiteurs suffisamment forts au niveau de ces synapses l’emporteront sur les autres transmissions excitatrices.