Acetylcholine is een chemische boodschapper die signalen over de synapsen van het zenuwstelsel transporteert. Het was de eerste neurotransmitter die werd geïdentificeerd en het blijft een van de meest veelzijdige.

Bij de neuromusculaire overgang triggert het spiercontractie. In de hersenen ondersteunt het aandacht, leren en geheugen; het progressieve verlies van acetylcholine-producerende neuronen is een kenmerk van de ziekte van Alzheimer. In het autonome zenuwstelsel vertraagt ​​het de hartslag en stimuleert het de spijsvertering. Verschillende receptortypes – nicotine- en muscarinereceptoren – zorgen ervoor dat hetzelfde molecuul verschillende effecten kan hebben, afhankelijk van het weefsel.

Geneesmiddelen die de acetylcholinespiegel verhogen, zoals die gebruikt worden bij de vroege behandeling van Alzheimer, kunnen de cognitieve symptomen enigszins verbeteren. Geneesmiddelen die de afgifte van acetylcholine blokkeren, waaronder sommige antihistaminica en antidepressiva, kunnen een droge mond, wazig zien en geheugenproblemen veroorzaken. Het toxine geproduceerd door Clostridium botulinum voorkomt de afgifte van acetylcholine en verlamt daardoor spieren; in gecontroleerde doses wordt het gebruikt in de geneeskunde en de cosmetica.

Acetylcholine illustreert hoe één enkele chemische stof zowel de eenvoudigste motorische handelingen als de meest complexe mentale processen kan ondersteunen.