Hầu hết các loại thuốc chống trầm cảm phổ biến đều ngăn chặn chất dẫn truyền thần kinh gọi là serotonin, nhưng 40% người bị trầm cảm không phản ứng với chất này. Theo lưu ý của Tiến sĩ Picciotto, nồng độ acetylcholine có thể là một yếu tố quyết định sự xuất hiện của bệnh trầm cảm. Trong một nghiên cứu về những người bị trầm cảm, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những người bị trầm cảm mãn tính có bằng chứng về việc có nồng độ acetylcholine cao hơn. Ngoài ra, cũng có mối liên hệ giữa hút thuốc và trầm cảm. Các cảm biến chính cho acetylcholine được gọi là các thụ thể nicotinic, kích hoạt trong quá trình hút thuốc, tạo ra sự mất cân bằng hóa học.
Theo Kendra Cherry cho About.com, Acetylcholine là chất dẫn truyền thần kinh đầu tiên được phát hiện. Nó hoạt động như một chất điều hòa thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương, nơi nó đóng một vai trò trong sự chú ý và kích thích. Trong hệ thần kinh ngoại vi, nó là một phần chính của hệ thần kinh tự chủ, nơi nó hoạt động để kích hoạt các cơ. Các chất điều hòa thần kinh hoạt động trên nhiều loại tế bào thần kinh khác nhau trong hệ thần kinh thay vì hoạt động thông qua việc truyền trực tiếp giữa các tế bào thần kinh cụ thể.Điều gì sẽ xảy ra khi có quá nhiều Acetylcholine?
Tiến sĩ Marina Picciotto đăng trên Tạp chí Khoa học Yale cho biết mức độ cao của acetylcholine trong não chuột có thể gây ra các triệu chứng giống như trầm cảm. Trong các thí nghiệm với chuột, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng những con chuột ít bị trầm cảm hơn trong sự hiện diện của chất chẹn acetylcholine.