Acetylcholine
એસિટિલકોલાઇન (એસીએચ) એક કાર્બનિક સંયોજન છે જે ન્યુરોટ્રાન્સમીટર તરીકે ઘણા પ્રકારના પ્રાણીઓ (મનુષ્યો સહિત) ના મગજ અને શરીરમાં કાર્ય કરે છે. તેનું નામ તેના રાસાયણિક માળખા પરથી લેવામાં આવ્યું છેઃ તે એસિટિક એસિડ અને કોલીનનું એસ્ટર છે. શરીરના જે ભાગો એસિટિલકોલાઇનનો ઉપયોગ કરે છે અથવા તેનાથી પ્રભાવિત થાય છે તેને કોલિનર્જિક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. એસિટિલકોલાઇન એ ચેતાસ્નાયુ જંક્શન પર વપરાતું ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય છે-બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તે રાસાયણિક છે જે સ્નાયુઓને સક્રિય કરવા માટે ચેતાતંત્રના મોટર ચેતાકોષો છોડે છે. આ ગુણધર્મનો અર્થ એ છે કે કોલિનર્જિક પ્રણાલીઓને અસર કરતી દવાઓ લકવોથી લઈને આંચકી સુધીની ખૂબ જ ખતરનાક અસરો કરી શકે છે. એસિટિલકોલાઇન એ સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રમાં ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય પણ છે, બંને સહાનુભૂતિશીલ ચેતાતંત્ર માટે આંતરિક ટ્રાન્સમીટર તરીકે અને પેરાસિમ્પેથેટિક ચેતાતંત્ર દ્વારા પ્રકાશિત અંતિમ ઉત્પાદન તરીકે. એસિટિલકોલાઇન એ પેરાસિમ્પેથેટિક ચેતાતંત્રનું પ્રાથમિક ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય છે. મગજમાં, એસિટિલકોલાઇન ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય તરીકે અને ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે. મગજમાં સંખ્યાબંધ કોલિનર્જિક વિસ્તારો હોય છે, દરેક અલગ કાર્યો સાથે; જેમ કે ઉત્તેજના, ધ્યાન, યાદશક્તિ અને પ્રેરણામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવવી. એસિટિલકોલાઇન બિન-ન્યુરલ મૂળના કોષો તેમજ સૂક્ષ્મજીવાણુઓમાં પણ જોવા મળે છે. તાજેતરમાં, તેના સંશ્લેષણ, અધઃપતન અને કોષીય ગ્રહણ સાથે સંબંધિત ઉત્સેચકો એકકોશિકીય યુકેરીયોટ્સના પ્રારંભિક મૂળમાં શોધી કાઢવામાં આવ્યા છે. પ્રોટીસ્ટ પેથોજેન એકાન્થામોઇબા એસપીપી. એ. સી. એચ. ની હાજરીના પુરાવા દર્શાવ્યા છે, જે એમ1-મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર હોમોલોગ સ્થિત પટલ દ્વારા વૃદ્ધિ અને પ્રસાર સંકેતો પ્રદાન કરે છે. અંશતઃ તેના સ્નાયુ-સક્રિય કાર્યને કારણે, પણ સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર અને મગજમાં તેના કાર્યોને કારણે, ઘણી મહત્વપૂર્ણ દવાઓ કોલિનર્જિક પ્રસારણમાં ફેરફાર કરીને તેમની અસરો કરે છે. છોડ, પ્રાણીઓ અને બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પાદિત અસંખ્ય ઝેર અને ઝેર, તેમજ સરીન જેવા રાસાયણિક ચેતા એજન્ટો, ચેતાસ્નાયુ જંક્શન પર તેમના પ્રભાવો દ્વારા સ્નાયુઓને નિષ્ક્રિય અથવા અતિસક્રિય કરીને નુકસાન પહોંચાડે છે. મસ્કેરિનિક એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર્સ પર કામ કરતી દવાઓ, જેમ કે એટ્રોપીન, મોટા પ્રમાણમાં ઝેરી હોઈ શકે છે, પરંતુ નાના માત્રામાં તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે હૃદયની ચોક્કસ સ્થિતિઓ અને આંખની સમસ્યાઓની સારવાર માટે થાય છે. સ્કોપોલામાઇન, અથવા ડિફેનહાઇડ્રેમિન, જે મુખ્યત્વે મગજમાં અવરોધક રીતે મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર્સ પર પણ કાર્ય કરે છે (ખાસ કરીને એમ1 રીસેપ્ટર) આ સ્થળોએ રીસેપ્ટર દુશ્મનાવટ દ્વારા ચિત્તભ્રમણા, આભાસ અને સ્મૃતિભ્રંશનું કારણ બની શકે છે. અત્યાર સુધી 2016 સુધીમાં, માત્ર એમ1 રીસેપ્ટર પેટાપ્રકારને એન્ટિકોલિનર્જિક ચિત્તભ્રમમાં સામેલ કરવામાં આવ્યો છે. નિકોટિનના વ્યસનકારક ગુણો મગજમાં નિકોટિનિક એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર્સ પર તેની અસરોમાંથી મેળવવામાં આવે છે. રસાયણશાસ્ત્ર એસિટિલકોલાઇન એ કોલીન પરમાણુ છે જે ઓક્સિજન અણુ પર એસિટિલેટેડ કરવામાં આવ્યું છે. ચાર્જ એમોનિયમ જૂથને કારણે, એસિટિલકોલાઇન લિપિડ પટલમાં પ્રવેશ કરતું નથી. આ કારણે, જ્યારે પરમાણુને બાહ્ય રીતે દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે બાહ્યકોષીય અવકાશમાં રહે છે અને હાલમાં એવું માનવામાં આવે છે કે અણુ રક્ત-મગજના અવરોધમાંથી પસાર થતો નથી. બાયોકેમિસ્ટ્રી કોલીન અને એસિટિલ-કોએ સંયોજનોમાંથી એન્ઝાઇમ કોલીન એસિટિલટ્રાન્સફેરેઝ દ્વારા ચોક્કસ ચેતાકોષોમાં એસિટિલકોલાઇનનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. કોલિનર્જિક ચેતાકોષો એ. સી. એચ. ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે. કેન્દ્રીય કોલિનર્જિક વિસ્તારનું ઉદાહરણ બેઝલ ફોરબ્રેઇનમાં મેયનેર્ટનું ન્યુક્લિયસ બેસાલિસ છે. એન્ઝાઇમ એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેસ એસિટિલકોલાઇનને નિષ્ક્રિય મેટાબોલાઇટ્સ કોલીન અને એસિટેટમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ ઉત્સેચક સિનેપ્ટિક ફાટમાં વિપુલ પ્રમાણમાં હોય છે, અને સિનેપ્સમાંથી મુક્ત એસિટિલકોલાઇનને ઝડપથી સાફ કરવામાં તેની ભૂમિકા યોગ્ય સ્નાયુ કાર્ય માટે જરૂરી છે. અમુક ન્યુરોટોક્સિન એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝને અટકાવીને કામ કરે છે, આમ ચેતાસ્નાયુ જંક્શન પર વધારાની એસિટિલકોલાઇન તરફ દોરી જાય છે, જેના કારણે શ્વાસ લેવા માટે જરૂરી સ્નાયુઓને લકવો થાય છે અને હૃદયની ધબકારા બંધ થાય છે. એસિટિલકોલાઇન કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર (સી. એન. એસ.) અને પેરિફેરલ ચેતાતંત્ર (પી. એન. એસ.) બંનેમાં કાર્ય કરે છે. સી. એન. એસ. માં, મૂળભૂત અગ્ર મગજથી મગજનો આચ્છાદન અને હિપ્પોકેમ્પસ સુધીના કોલિનર્જિક અંદાજો તે લક્ષિત વિસ્તારોના જ્ઞાનાત્મક કાર્યોને ટેકો આપે છે. પી. એન. એસ. માં, એસિટિલકોલાઇન સ્નાયુઓને સક્રિય કરે છે અને સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રમાં મુખ્ય ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય છે. સેલ્યુલર અસરો અન્ય ઘણા જૈવિક રીતે સક્રિય પદાર્થોની જેમ, એસિટિલકોલાઇન કોષોની સપાટી પર સ્થિત રીસેપ્ટર્સને બાંધીને અને સક્રિય કરીને તેની અસરો કરે છે. એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટરના બે મુખ્ય વર્ગો છે, નિકોટિનિક અને મસ્કેરિનિક. તેમને એવા રસાયણો માટે નામ આપવામાં આવ્યું છે જે દરેક પ્રકારના રીસેપ્ટરને બીજાને સક્રિય કર્યા વિના પસંદગીયુક્ત રીતે સક્રિય કરી શકે છેઃ મસ્કરીન એ મશરૂમ અમાનિતા મસ્કેરિયામાં જોવા મળતું સંયોજન છે; તમાકુમાં નિકોટિન જોવા મળે છે. નિકોટિનિક એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર્સ એ લિગાન્ડ-ગેટેડ આયન ચેનલો છે જે સોડિયમ, પોટેશિયમ અને કેલ્શિયમ આયનોમાં પ્રવેશી શકે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તેઓ કોષ પટલમાં જડિત આયન ચેનલો છે, જે જ્યારે એસિટિલકોલાઇન તેમની સાથે જોડાય છે ત્યારે બંધ સ્થિતિમાંથી ખુલ્લી સ્થિતિમાં ફેરવવા માટે સક્ષમ હોય છે; ખુલ્લી સ્થિતિમાં તેઓ આયનોને પસાર થવા દે છે. નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સ બે મુખ્ય પ્રકારોમાં આવે છે, જેને સ્નાયુ-પ્રકાર અને ચેતાકોષ-પ્રકાર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સ્નાયુ-પ્રકારને ક્યુરે દ્વારા પસંદગીયુક્ત રીતે અવરોધિત કરી શકાય છે, ન્યુરોનલ-પ્રકાર હેક્સામેથોનિયમ દ્વારા. સ્નાયુ-પ્રકારનાં રીસેપ્ટર્સનું મુખ્ય સ્થાન સ્નાયુ કોશિકાઓ પર હોય છે, જે નીચે વધુ વિગતવાર વર્ણવેલ છે. ન્યુરોનલ-પ્રકારનાં રીસેપ્ટર્સ ઓટોનોમિક ગેંગલિયા (સહાનુભૂતિ અને પેરાસિમ્પેથેટિક બંને) અને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં સ્થિત છે. મસ્કેરિનિક એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર્સ વધુ જટિલ પદ્ધતિ ધરાવે છે, અને લાંબા સમય સુધી લક્ષ્ય કોષોને અસર કરે છે. સસ્તન પ્રાણીઓમાં, મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર્સના પાંચ પેટા પ્રકારો ઓળખવામાં આવ્યા છે, જેને M1 થી M5 તરીકે લેબલ કરવામાં આવ્યા છે. તે બધા જી પ્રોટીન-કપલ્ડ રીસેપ્ટર્સ તરીકે કાર્ય કરે છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ બીજી સંદેશવાહક પ્રણાલી દ્વારા તેમની અસરો કરે છે. એમ1, એમ3 અને એમ5 પેટા પ્રકારો જીક્યૂ-કપલ્ડ છે; તેઓ ફોસ્ફોલિપેઝ સીને સક્રિય કરીને આઇપી3 અને કેલ્શિયમના અંતઃકોશિક સ્તરમાં વધારો કરે છે. લક્ષ્ય કોષો પર તેમની અસર સામાન્ય રીતે ઉત્તેજક હોય છે. એમ2 અને એમ4 પેટા પ્રકારો જીઆઇ/ગો-કપલ્ડ છે; તેઓ એડેનાઇલેટ સાયક્લેઝને અટકાવીને સીએએમપીના અંતઃકોશિક સ્તરને ઘટાડે છે. લક્ષિત કોષો પર તેમની અસર સામાન્ય રીતે અવરોધક હોય છે. મસ્કેરિનિક એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર્સ કેન્દ્રિય ચેતાતંત્ર અને હૃદય, ફેફસાં, ઉપલા જઠરાંત્રિય માર્ગ અને પરસેવો ગ્રંથીઓના પેરિફેરલ ચેતાતંત્ર બંનેમાં જોવા મળે છે. ન્યુરોમસ્ક્યુલર જંક્શન એસિટિલકોલાઇન એ પદાર્થ છે જેનો ઉપયોગ ચેતાતંત્ર હાડપિંજરના સ્નાયુઓને સક્રિય કરવા માટે કરે છે, જે એક પ્રકારનો પટ્ટાવાળો સ્નાયુ છે. આ તમામ પ્રકારની સ્વૈચ્છિક હિલચાલ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્નાયુઓ છે, જે સરળ સ્નાયુ પેશીઓથી વિપરીત છે, જે જઠરાંત્રિય માર્ગ દ્વારા ખોરાકની હિલચાલ અને રક્ત વાહિનીઓના સંકોચન જેવી અનૈચ્છિક પ્રવૃત્તિઓની શ્રેણીમાં સામેલ છે. હાડપિંજરના સ્નાયુઓ કરોડરજ્જુમાં સ્થિત મોટર ચેતાકોષો દ્વારા સીધા નિયંત્રિત થાય છે અથવા, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, મગજનો ભાગ. આ મોટર ચેતાકોષો તેમના ચેતાક્ષને મોટર ચેતા દ્વારા મોકલે છે, જેમાંથી તેઓ ન્યુરોમસ્ક્યુલર જંકશન તરીકે ઓળખાતા એક ખાસ પ્રકારના ચેતાકોષમાં સ્નાયુ તંતુઓ સાથે જોડાવા માટે બહાર આવે છે. જ્યારે મોટર ચેતાકોષ ક્રિયા ક્ષમતા ઉત્પન્ન કરે છે, ત્યારે તે ચેતા સાથે ઝડપથી પ્રવાસ કરે છે જ્યાં સુધી તે ચેતાસ્નાયુ જંક્શન સુધી પહોંચતું નથી, જ્યાં તે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે જે એસિટિલકોલાઇનને પ્રીસિનેપ્ટિક ટર્મિનલ અને સ્નાયુ તંતુ વચ્ચેની જગ્યામાં મુક્ત કરે છે. એસિટિલકોલાઇન પરમાણુઓ પછી સ્નાયુ કોષ પટલ પર નિકોટિનિક આયન-ચેનલ રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાય છે, જેના કારણે આયન ચેનલો ખુલે છે. સોડિયમ આયન પછી સ્નાયુ કોષમાં વહે છે, જે પગલાંનો ક્રમ શરૂ કરે છે જે આખરે સ્નાયુ સંકોચન પેદા કરે છે. એસિટિલકોલાઇનના પ્રકાશનમાં ઘટાડો કરનારા પરિબળો (અને તે રીતે પી-પ્રકારની કેલ્શિયમ ચેનલોને અસર કરે છે): એન્ટિબાયોટિક્સ (ક્લિન્ડામાઇસીન, પોલીમાઇક્સિન) મેગ્નેશિયમઃ પી-પ્રકારની કેલ્શિયમ ચેનલોને વિરોધાભાસી બનાવે છે હાયપોકેલસીમિયા એન્ટીકોનવલ્સન્ટ્સ ડાય્યુરેટિક્સ (ફ્યુરોસેમાઇડ) ઈટન-લેમ્બર્ટ સિન્ડ્રોમઃ પી-પ્રકારની કેલ્શિયમ ચેનલોને અટકાવે છે માયસ્થેનિયા ગ્રેવિસ બોટ્યુલિનમ ટોક્સિનઃ એસ. એન. એ. આર. ઈ. પ્રોટીન કેલ્શિયમ ચેનલ બ્લૉકર (નિફેડિપિન, ડિલ્ટાઝેમ) ને અટકાવે છે જે પી-ચેનલોને અસર કરતા નથી. આ દવાઓ એલ-પ્રકારની કેલ્શિયમ ચેનલોને અસર કરે છે. સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર અનૈચ્છિક અને અચેતન શરીરના કાર્યોની વિશાળ શ્રેણીને નિયંત્રિત કરે છે. તેની મુખ્ય શાખાઓ સહાનુભૂતિશીલ ચેતાતંત્ર અને પેરાસિમ્પેથેટિક ચેતાતંત્ર છે. મોટે ભાગે કહીએ તો, સહાનુભૂતિશીલ ચેતાતંત્રનું કાર્ય શરીરને ક્રિયા માટે ગતિશીલ બનાવવાનું છે; તેનું વર્ણન કરવા માટે વારંવાર બોલાવવામાં આવતો શબ્દસમૂહ લડાઈ-અથવા-ઉડાન છે. પેરાસિમ્પેથેટિક ચેતાતંત્રનું કાર્ય શરીરને આરામ, પુનર્જીવન, પાચન અને પ્રજનન માટે અનુકૂળ સ્થિતિમાં મૂકવાનું છે; તેનું વર્ણન કરવા માટે ઘણીવાર "આરામ અને પાચન" અથવા "ખોરાક અને પ્રજનન" શબ્દસમૂહનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઉપરોક્ત બંને પ્રણાલીઓ એસિટિલકોલાઇનનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ અલગ અલગ રીતે. યોજનાકીય સ્તરે, સહાનુભૂતિપૂર્ણ અને પેરાસિમ્પેથેટિક ચેતાતંત્ર બંને અનિવાર્યપણે એક જ રીતે ગોઠવાયેલા હોય છેઃ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં પ્રિગેંગ્લિઓનિક ચેતાકોષો સ્વાયત્ત ગેન્ગ્લિયામાં સ્થિત ચેતાકોષોને અંદાજો મોકલે છે, જે શરીરના વર્ચ્યુઅલ રીતે દરેક પેશીઓને આઉટપુટ અંદાજો મોકલે છે. બંને શાખાઓમાં આંતરિક જોડાણો, સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમથી ઓટોનોમિક ગેન્ગ્લિયા સુધીના અંદાજો, ગેન્ગ્લિયા ચેતાકોષોને ચેતવવા (અથવા ઉત્તેજિત કરવા) માટે ન્યુરોટ્રાન્સમીટર તરીકે એસિટિલકોલાઇનનો ઉપયોગ કરે છે. પેરાસિમ્પેથેટિક ચેતાતંત્રમાં આઉટપુટ જોડાણો, ગેંગલિયન ચેતાકોષોથી ચેતાતંત્ર સાથે સંબંધિત ન હોય તેવી પેશીઓ માટેના અંદાજો પણ એસિટિલકોલાઇન મુક્ત કરે છે પરંતુ મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર્સ પર કાર્ય કરે છે. સહાનુભૂતિશીલ ચેતાતંત્રમાં આઉટપુટ જોડાણો મુખ્યત્વે નોરાડ્રેનાલિન મુક્ત કરે છે, જો કે એસિટિલકોલાઇન થોડા બિંદુઓ પર મુક્ત થાય છે, જેમ કે પરસેવો ગ્રંથીઓનું સુડોમોટર ઇન્વેન્શન. સીરમમાં એસિટિલકોલાઇનની સીધી વેસ્ક્યુલર અસરો વેસ્ક્યુલર એન્ડોથેલિયમ પર હાજર મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર્સને બાંધીને વેસ્ક્યુલર ટોન પર સીધી અસર કરે છે. આ કોષો નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડના ઉત્પાદનમાં વધારો કરીને પ્રતિક્રિયા આપે છે, જે આસપાસના સરળ સ્નાયુને આરામ કરવા માટે સંકેત આપે છે, જે નસબંધી તરફ દોરી જાય છે. સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં, ACh પ્લાસ્ટિસિટી, ઉત્તેજના અને પુરસ્કાર પર વિવિધ અસરો ધરાવે છે. જ્યારે આપણે જાગીએ છીએ ત્યારે સતર્કતા વધારવામાં, ધ્યાન જાળવવામાં અને શીખવામાં અને યાદશક્તિમાં ACh ની મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા છે. મગજમાં કોલિનર્જિક (એસિટિલકોલાઇન-ઉત્પાદક) પ્રણાલીને નુકસાન અલ્ઝાઇમર રોગ સાથે સંકળાયેલ યાદશક્તિની ખોટ સાથે સંકળાયેલું હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ACh પણ REM ઊંઘને પ્રોત્સાહન આપવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. મગજમાં એસિટિલકોલાઇન પેડુન્ક્યુલોપોન્ટાઇન ન્યુક્લિયસ અને લેટરોડોરસલ ટેગમેન્ટલ ન્યુક્લિયસમાંથી ઉદ્દભવે છે જે સામૂહિક રીતે મેસોપોન્ટાઇન ટેગમેન્ટમ વિસ્તાર અથવા પોન્ટોમેન્સેફેલોટેગમેન્ટલ કોમ્પ્લેક્સ તરીકે ઓળખાય છે. બેઝલ ફોરબ્રેઇનમાં, તે મેયનેર્ટના બેઝલ ન્યુક્લિયસ અને મેડિયલ સેપ્ટલ ન્યુક્લિયસમાંથી ઉદ્દભવે છેઃ પોન્ટોમેન્સેફેલોટેગમેન્ટલ કોમ્પ્લેક્સ મુખ્યત્વે મગજના માળખામાં M1 રીસેપ્ટર્સ, ડીપ સેરેબેલર ન્યુક્લિયસ, પોન્ટાઇન ન્યુક્લિયસ, લોકસ કોરુલિયસ, રૅફે ન્યુક્લિયસ, લેટરલ રેટિક્યુલર ન્યુક્લિયસ અને ઇન્ફીરિયર ઓલિવ પર કાર્ય કરે છે. તે થેલેમસ, ટેકટમ, બેઝલ ગેન્ગ્લિયા અને બેઝલ ફોરબ્રેઇનને પણ પ્રક્ષેપિત કરે છે. મેયનેર્ટનું બેઝલ ન્યુક્લિયસ મુખ્યત્વે નિયોકોર્ટેક્સમાં એમ 1 રીસેપ્ટર્સ પર કાર્ય કરે છે. મધ્યસ્થ સેપ્ટલ ન્યુક્લિયસ મુખ્યત્વે હિપ્પોકેમ્પસ અને મગજનો આચ્છાદનના ભાગોમાં એમ 1 રીસેપ્ટર્સ પર કાર્ય કરે છે. વધુમાં, એ. સી. એચ. સ્ટ્રેટમમાં એક મહત્વપૂર્ણ આંતરિક ટ્રાન્સમીટર તરીકે કામ કરે છે, જે બેઝલ ગેંગલિયાનો ભાગ છે. તે કોલિનર્જિક ઇન્ટરન્યુરોન્સ દ્વારા મુક્ત થાય છે. મનુષ્યો, બિન-માનવ વાંદરાઓ અને ઉંદરોમાં, આ ઇન્ટરન્યુરોન્સ મુખ્ય પર્યાવરણીય ઉત્તેજનાઓને પ્રતિક્રિયાઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે જે અસ્થાયી રીતે સબસ્ટેંશિયા નિગ્રાના ડોપામિનર્જિક ચેતાકોષોના પ્રતિક્રિયાઓ સાથે સંરેખિત થાય છે. મેમરી એસિટિલકોલીનને શીખવાની અને યાદશક્તિમાં ઘણી રીતે સામેલ કરવામાં આવી છે. એન્ટિકોલિનર્જિક દવા સ્કોપોલામાઇન મનુષ્યો અને પ્રાણીઓમાં નવી માહિતીના સંપાદનને નબળી પાડે છે. પ્રાણીઓમાં, નિયોકોર્ટેક્સમાં એસિટિલકોલાઇનના પુરવઠામાં વિક્ષેપ સરળ ભેદભાવ કાર્યોના શિક્ષણને નબળી પાડે છે, જે વાસ્તવિક માહિતીના સંપાદન અને હિપ્પોકેમ્પસ અને નજીકના કોર્ટિકલ વિસ્તારોમાં એસિટિલકોલાઇનના પુરવઠામાં વિક્ષેપની સરખામણીમાં ભૂલકણાપણું પેદા કરે છે, જે મનુષ્યમાં એન્ટેરોગ્રેડ સ્મૃતિભ્રંશ સાથે તુલનાત્મક છે. રોગો અને વિકૃતિઓ માયસ્થેનિયા ગ્રેવિસ રોગ માયસ્થેનિયા ગ્રેવિસ, જે સ્નાયુઓની નબળાઈ અને થાક દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, ત્યારે થાય છે જ્યારે શરીર અયોગ્ય રીતે એસિટિલકોલાઇન નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સ સામે એન્ટિબોડીઝ ઉત્પન્ન કરે છે, અને આમ યોગ્ય એસિટિલકોલાઇન સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનને અટકાવે છે. સમય જતાં, મોટર એન્ડ પ્લેટનો નાશ થાય છે. એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝ (દા. ત., નિયોસ્ટિગ્માઇન, ફાયસોસ્ટિગ્માઇન અથવા મુખ્યત્વે પાયરિડોસ્ટિગ્માઇન) ને સ્પર્ધાત્મક રીતે અટકાવતી દવાઓ આ વિકારના લક્ષણોની સારવારમાં અસરકારક છે. તેઓ સિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટ (ચેતા અને સ્નાયુ વચ્ચેની જગ્યા) માં એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝ દ્વારા નિષ્ક્રિય થતાં પહેલાં તેના સંબંધિત રીસેપ્ટર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટે અંતર્જનિત રીતે પ્રકાશિત એસિટિલકોલાઇનને વધુ સમય આપે છે. ફાર્માકોલોજી એસિટિલકોલાઇનની ક્રિયાને અવરોધિત કરવી, અવરોધવું અથવા તેની નકલ કરવાના દવામાં ઘણા ઉપયોગો છે. એસિટિલકોલાઇન સિસ્ટમ પર કામ કરતી દવાઓ કાં તો રીસેપ્ટર્સ માટે ઍગોનિસ્ટ છે, જે સિસ્ટમને ઉત્તેજીત કરે છે, અથવા વિરોધી છે, જે તેને અટકાવે છે. એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર એગોનિસ્ટ્સ અને વિરોધીઓ કાં તો રીસેપ્ટર્સ પર સીધી અસર કરી શકે છે અથવા પરોક્ષ રીતે તેમની અસરો કરી શકે છે, દા. ત., એન્ઝાઇમ એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝને અસર કરીને, જે રીસેપ્ટર લિગાન્ડને ઘટાડે છે. એગોનિસ્ટ રીસેપ્ટર સક્રિયકરણના સ્તરમાં વધારો કરે છે; વિરોધીઓ તેને ઘટાડે છે. એસિટિલકોલાઇન પોતે તેની બહુપક્ષીય ક્રિયા (બિન-પસંદગીયુક્ત) અને કોલિનેસ્ટેરેઝ દ્વારા ઝડપી નિષ્ક્રિયતાને કારણે નસમાં વહીવટ માટે દવા તરીકે ઉપચારાત્મક મૂલ્ય ધરાવતું નથી. જો કે, તેનો ઉપયોગ મોતિયાની શસ્ત્રક્રિયા દરમિયાન આંખના ટીપાંના સ્વરૂપમાં થાય છે, જે શસ્ત્રક્રિયાની પ્રક્રિયા પછી ઝડપથી પુનઃપ્રાપ્તિની સુવિધા આપે છે. નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સ નિકોટિનિક એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાય છે અને સક્રિય કરે છે, આ રીસેપ્ટર્સ પર એસિટિલકોલાઇનની અસરની નકલ કરે છે. ACh બંધન પર Na + ચેનલ ખોલે છે જેથી Na + કોષમાં વહે. આ વિધ્રુવીકરણનું કારણ બને છે, અને ઉત્તેજક પોસ્ટ-સિનેપ્ટિક સંભવિતતામાં પરિણમે છે. આમ, ACh હાડપિંજરના સ્નાયુ પર ઉત્તેજક છે; વિદ્યુત પ્રતિક્રિયા ઝડપી અને અલ્પજીવી હોય છે. ક્યુરાર્સ એ તીરના ઝેર છે, જે નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સ પર કાર્ય કરે છે અને તબીબી રીતે ઉપયોગી ઉપચાર પદ્ધતિઓ વિકસાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર્સ મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર્સ ચેતાકોષો અને અન્ય કોષોના કોષ પટલમાં જી પ્રોટીન-કપલ્ડ રીસેપ્ટર સંકુલ બનાવે છે. એટ્રોપીન એ મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર્સ પર એસિટિલકોલાઇન સાથે બિન-પસંદગીયુક્ત સ્પર્ધાત્મક વિરોધી છે. ઘણા એસીએચ રીસેપ્ટર એગોનિસ્ટ્સ એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેસ એન્ઝાઇમને અટકાવીને પરોક્ષ રીતે કામ કરે છે. એસિટિલકોલાઇનનું પરિણામી સંચય સ્નાયુઓ, ગ્રંથીઓ અને કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં સતત ઉત્તેજનાનું કારણ બને છે, જે માત્રા વધારે હોય તો જીવલેણ ખેંચાણમાં પરિણમી શકે છે. તેઓ એન્ઝાઇમ અવરોધકોના ઉદાહરણો છે, અને તેના અધઃપતનમાં વિલંબ કરીને એસિટિલકોલાઇનની ક્રિયામાં વધારો કરે છે; કેટલાકનો ઉપયોગ ચેતા એજન્ટો (સરીન અને વીએક્સ ચેતા વાયુ) અથવા જંતુનાશકો (ઓર્ગેનોફોસ્ફેટ્સ અને કાર્બામેટ્સ) તરીકે કરવામાં આવે છે. છોડ અને પ્રાણીઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ઘણા ઝેર અને ઝેરમાં કોલિનેસ્ટેરેઝ અવરોધકો પણ હોય છે. ક્લિનિકલ ઉપયોગમાં, સ્નાયુઓને હળવા કરવાની ક્રિયા ઉલટાવવા માટે, માયસ્થેનિયા ગ્રેવિસની સારવાર માટે અને અલ્ઝાઇમર રોગના લક્ષણોની સારવાર માટે (રિવાસ્ટિગ્માઇન, જે મગજમાં કોલિનર્જિક પ્રવૃત્તિમાં વધારો કરે છે) ઓછી માત્રામાં આપવામાં આવે છે. સિન્થેસિસ ઇન્હિબિટર્સ ઓર્ગેનિક મર્ક્યુરિયલ સંયોજનો, જેમ કે મિથાઈલમર્ક્યુરી, સલ્ફહાઇડ્રિલ જૂથો માટે ઉચ્ચ આકર્ષણ ધરાવે છે, જે એન્ઝાઇમ કોલીન એસિટિલટ્રાન્સફેરેઝની નિષ્ક્રિયતાનું કારણ બને છે. આ અવરોધ એસિટિલકોલાઇનની ઉણપ તરફ દોરી શકે છે, અને મોટર કાર્ય પર પરિણામ લાવી શકે છે. પ્રકાશન અવરોધક બોટ્યુલિનમ ટોક્સિન (બોટૉક્સ) એસિટિલકોલાઇનના પ્રકાશનને દબાવીને કાર્ય કરે છે, જ્યારે કાળી વિધવા સ્પાઈડર (આલ્ફા-લેટ્રોટોક્સિન) માંથી ઝેરની વિપરીત અસર પડે છે. એ. સી. એચ. અવરોધ લકવાનું કારણ બને છે. જ્યારે કાળા વિધવા સ્પાઈડર દ્વારા કરડવામાં આવે છે, ત્યારે એ. સી. એચ. પુરવઠાના બગાડનો અનુભવ થાય છે અને સ્નાયુઓ સંકોચાય છે. જો અને જ્યારે પુરવઠો ઓછો થાય છે, ત્યારે લકવો થાય છે. તુલનાત્મક જીવવિજ્ઞાન અને ઉત્ક્રાંતિ એસિટિલકોલાઇનનો ઉપયોગ જીવનના તમામ ક્ષેત્રોમાં સજીવો દ્વારા વિવિધ હેતુઓ માટે થાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે કોલીન, જે એસિટિલકોલીનનું પુરોગામી છે, તેનો ઉપયોગ અબજો વર્ષો પહેલા એકકોશિક સજીવો દ્વારા કોષ પટલ ફોસ્ફોલિપિડ્સનું સંશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવતો હતો. કોલિન પરિવહનકારોની ઉત્ક્રાંતિને પગલે, અંતઃકોશિક કોલિનની વિપુલતાએ કોલિનને એસિટિલકોલાઇન ઉત્પાદન સહિત અન્ય કૃત્રિમ માર્ગોમાં સમાવિષ્ટ થવાનો માર્ગ મોકળો કર્યો. એસિટિલકોલાઇનનો ઉપયોગ બેક્ટેરિયા, ફૂગ અને અન્ય વિવિધ પ્રાણીઓ દ્વારા થાય છે. એસિટિલકોલાઇનના ઘણા ઉપયોગો પટલ પ્રોટીન જેવા જી. પી. સી. આર. દ્વારા આયન ચેનલો પર તેની ક્રિયા પર આધાર રાખે છે. એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર્સના બે મુખ્ય પ્રકારો, મસ્કેરિનિક અને નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સ, એસિટિલકોલાઇનને પ્રતિભાવ આપવા માટે એકરૂપ રીતે વિકસિત થયા છે. આનો અર્થ એ છે કે સામાન્ય હોમોલોગમાંથી વિકસિત થવાને બદલે, આ રીસેપ્ટર્સ અલગ રીસેપ્ટર પરિવારોમાંથી વિકસિત થયા છે. એવો અંદાજ છે કે નિકોટિનિક રીસેપ્ટર કુટુંબ 2.5 અબજ વર્ષ કરતાં પણ વધુ જૂનું છે. તેવી જ રીતે, મસ્કેરિનિક રીસેપ્ટર્સ ઓછામાં ઓછા 0.5 અબજ વર્ષો પહેલા અન્ય જી. પી. સી. આર. થી અલગ થયા હોવાનું માનવામાં આવે છે. આ બંને રીસેપ્ટર જૂથોએ અનન્ય લિગાન્ડ સંબંધ અને સંકેત પદ્ધતિઓ સાથે અસંખ્ય પેટા પ્રકારો વિકસાવ્યા છે. રીસેપ્ટર પ્રકારોની વિવિધતા એસિટિલકોલાઇનને કયા રીસેપ્ટર પ્રકારો સક્રિય થાય છે તેના આધારે વિવિધ પ્રતિક્રિયાઓ બનાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે, અને એસિટિલકોલાઇનને શારીરિક પ્રક્રિયાઓને ગતિશીલ રીતે નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. એસીએચ રીસેપ્ટર્સ 5-એચટી3 (સેરોટોનિન), જીએબીએ અને ગ્લાયસીન રીસેપ્ટર્સ સાથે અનુક્રમ અને માળખા બંનેમાં સંબંધિત છે, જે ભારપૂર્વક સૂચવે છે કે તેઓ એક સામાન્ય ઉત્ક્રાંતિ મૂળ ધરાવે છે. 1867માં, એડોલ્ફ વોન બેયરે કોલિન અને એસિટિલકોલાઇનની રચનાઓનું સમાધાન કર્યું અને અભ્યાસમાં એસિટિલન્યુરિન તરીકે ઉલ્લેખ કરીને તે બંનેનું સંશ્લેષણ કર્યું. કોલીન એ એસિટિલકોલાઇનનું અગ્રદૂત છે. આ જ કારણ છે કે ફ્રેડરિક વૉકર મોટ અને વિલિયમ ડોબિન્સન હેલિબર્ટને 1899માં નોંધ્યું હતું કે કોલિન ઇન્જેક્શનથી પ્રાણીઓના બ્લડ પ્રેશરમાં ઘટાડો થયો હતો. એસિટિલકોલાઇન સૌપ્રથમ 1906માં જૈવિક રીતે સક્રિય હોવાનું નોંધાયું હતું, જ્યારે રીડ હંટ (1870-1948) અને રેને ડી એમ. તવેઉએ શોધી કાઢ્યું હતું કે તે અપવાદરૂપે નાના ડોઝમાં બ્લડ પ્રેશર ઘટાડે છે. 1914માં, આર્થર જે. ઇવિન્સ પ્રકૃતિમાંથી એસિટિલકોલાઇન કાઢનાર પ્રથમ વ્યક્તિ હતા. તેમણે હેનરી હેલેટ ડેલની વિનંતી દ્વારા તેને કેટલાક ક્લેવિચેપ્સ પર્પ્યુરિયા એર્ગોટ અર્કમાંથી બ્લડ પ્રેશર ઘટાડતા અશુદ્ધિ તરીકે ઓળખી કાઢ્યું હતું. પાછળથી 1914 માં, ડેલે વિવિધ પ્રકારના પેરિફેરલ સિનેપ્સ પર એસિટિલકોલાઇનની અસરોની રૂપરેખા આપી હતી અને એ પણ નોંધ્યું હતું કે તે એક નેનોગ્રામના ડોઝ પર પણ સબકુટેનીયસ ઇન્જેક્શન દ્વારા બિલાડીઓના બ્લડ પ્રેશરને ઘટાડે છે. ન્યુરોટ્રાન્સમીટરની વિભાવના 1921 સુધી અજાણી હતી, જ્યારે ઓટ્ટો લોવીએ નોંધ્યું હતું કે વેગસ ચેતા એવા પદાર્થને સ્ત્રાવ કરે છે જે ગ્રાઝ યુનિવર્સિટીમાં પ્રોફેસર તરીકે કામ કરતી વખતે હૃદયના સ્નાયુને અવરોધે છે. તેમણે તેને વેગસસ્ટોફ ("વેગસ પદાર્થ") નામ આપ્યું, તેને કોલીનનું માળખાકીય એનાલોગ ગણાવ્યું અને તેને એસિટિલકોલાઇન હોવાની શંકા વ્યક્ત કરી. 1926માં, લોવી અને ઇ. નવરાતિલે અનુમાન લગાવ્યું હતું કે સંયોજન કદાચ એસિટિલકોલાઇન છે, કારણ કે વેગસસ્ટોફ અને સિન્થેટિક એસિટિલકોલાઇન એસિટિલકોલાઇન-ડિગ્રેડિંગ ઉત્સેચકો (હવે કોલિનેસ્ટેરેસ તરીકે ઓળખાય છે) ધરાવતા પેશીઓના લાઇસેટ્સના સંપર્કમાં હોય ત્યારે સમાન રીતે તેમની પ્રવૃત્તિ ગુમાવી હતી. આ નિષ્કર્ષને વ્યાપક રીતે સ્વીકારવામાં આવ્યો હતો. પછીના અભ્યાસોએ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર તરીકે એસિટિલકોલાઇનના કાર્યની પુષ્ટિ કરી. 1936માં એચ. એચ. ડેલ અને ઓ. લોવીએ એસિટિલકોલાઇન અને ચેતા આવેગના અભ્યાસ માટે ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબેલ પુરસ્કાર મેળવ્યો હતો. એન સિલ્વર એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેસ ન્યુરોમસ્ક્યુલર જંકશન નિકોટિનિક એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર ચોક્કસ સંદર્ભો પીડીએફ તરીકે સામાન્ય ગ્રંથસૂચિ બાહ્ય લિંક્સ વૃદ્ધ એસિટેટ એસ્ટર માટે સામાન્ય દવાઓના સંયોજન પર ચેતવણી કોલિનેર્જિક્સ મસ્કેરિનિક એગોનિસ્ટ્સ નિકોટિનિક એગોનિસ્ટ્સ ક્વાટર્નરી એમોનિયમ સંયોજનો નેત્રવિજ્ઞાન દવાઓ