乙酰胆碱并非单纯的抑制性神经递质，它在神经系统中发挥着复杂且多样的作用，既有兴奋性效应，也有抑制性效应，具体取决于其作用的受体类型以及所在的神经系统部位。
- 在自主神经系统中，乙酰胆碱的作用较为复杂。在副交感神经节后纤维支配的效应器细胞膜上，乙酰胆碱与M型受体结合后，会产生一系列抑制性效应。比如在心脏，它能使心率减慢、心肌收缩力减弱、房室传导速度减慢，这体现了其抑制性功能。然而，在交感神经和副交感神经的节前纤维，乙酰胆碱与N型受体结合，却起到兴奋神经节神经元的作用，展现出兴奋性效应。
- 在中枢神经系统里，乙酰胆碱同样具有双重功能。在某些脑区，如大脑皮层、海马等区域，乙酰胆碱参与学习、记忆等重要生理过程，发挥兴奋性作用。它能增强神经元之间的信号传递，促进神经冲动的传导，对大脑的认知功能有着积极影响。但在其他特定脑区或特定生理条件下，它也可能产生抑制性作用，调节神经活动的平衡。
- 从受体角度来看，乙酰胆碱的两种主要受体，即毒蕈碱型受体（M受体）和烟碱型受体（N受体），介导了不同的生理反应。M受体又可分为多种亚型，不同亚型在不同组织和细胞上分布，与乙酰胆碱结合后产生兴奋或抑制效应。例如M2受体在心脏上分布，激活后产生抑制性作用；而M1受体在某些神经元上，激活后多表现为兴奋作用。N受体也因分布位置不同，产生的效应有兴奋也有抑制。
此外，乙酰胆碱的合成、释放、再摄取等过程也影响着其功能发挥。当这些过程出现异常时，可能导致乙酰胆碱在突触间隙的浓度改变，进而影响其兴奋或抑制效应的平衡。
乙酰胆碱与神经系统疾病的关联
1、阿尔茨海默病：在阿尔茨海默病患者大脑中，乙酰胆碱能神经元受损严重，导致乙酰胆碱合成和释放减少。这会影响大脑的学习和记忆功能，患者出现认知障碍、记忆力减退等症状。提高乙酰胆碱水平的药物，如胆碱酯酶抑制剂，可在一定程度上改善症状。
2、重症肌无力：这是一种自身免疫性疾病，患者体内产生的抗体破坏了神经肌肉接头处的乙酰胆碱受体。使得乙酰胆碱无法正常与受体结合，导致神经冲动传递受阻，肌肉无力。治疗上常使用抑制抗体生成或增加乙酰胆碱作用的药物。
3、帕金森病：虽然帕金森病主要与多巴胺能神经元病变相关，但乙酰胆碱与多巴胺之间存在平衡关系。多巴胺减少时，乙酰胆碱相对功能亢进，导致肌肉震颤、僵直等症状。