Signalsubstansen mellan muskelceller och nervsystemet är acetylkolin (ACh) . Det spelar en avgörande roll för att överföra signaler från motorneuroner till skelettmuskler, vilket möjliggör frivilliga rörelser. ACh frigörs från motorneuronens axonterminaler in i synaptisk klyfta, utrymmet mellan neuronet och muskelfibern. Det binder till specifika receptorer på muskelcellmembranet, vilket orsakar en elektrisk impuls som utlöser muskelkontraktion. Acetylkolin är också involverat i överföringen av signaler inom nervsystemet, särskilt vid synapser mellan neuroner i det centrala nervsystemet.