洛伊发现了迷走物质就是乙酰胆碱，戴尔又证实了乙酰胆碱在动物及人体内的存在，一系列的问题也接踵而至：如此强而有力的传导物质是如何形成的？又是怎样储存、释放、失活的？它是怎样发挥作用的？又为何能“闪电般地迅速”消失？另外，还有哪些物质与这个过程相关？

英国科学家巴纳德·卡兹（Bernhard Katz，1911-2003年）对此进行了深入的研究。1952年，卡兹在骨骼肌运动终板处记录和观察到极小的（大约0.1~3.0mv）自发去极化。以大约每秒钟一次的频率随机发生。这种电变化除了振幅小，“自发”发生以外，在形状、持续时间和对药物的反应性方面都与终板电位相似，因此被称为“小终板电位”。为此，卡兹提出了乙酰胆碱的“量子式释放”学说，即小终板电位是乙酰胆碱以“量子式”自发的随机释放的结果。

英国科学家巴纳德·卡兹（Bernhard Katz，1911-2003年）

此后不久，这一学说就得到了形态学上的证据。1955年，De Robertis与Bennett通过电子显微镜观察发现，在神经肌肉接头的末梢中，存在大量直径约为50nm的突触囊泡，据估计，每个囊泡含有1000~50000个乙酰胆碱分子，而一个运动神经纤维末梢则含有300 000个以上的囊泡。这样算下来，哪怕每个囊泡仅仅含有1000个乙酰胆碱分子，对于形成小终板电位来说，也绰绰有余。

由此，卡兹又提出了突触囊泡假说，即一个突触小泡中所含的乙酰胆碱即为一个量子，小终板电位是由单个突触小泡“自发”释放所引起，而终板电位则是由多个（100个以上）量子（囊泡）爆发性（同步）释放的结果。

这个学说非常合理地解释了小终板电位与动作电位的产生机制。

想象一下，这就好比一个吹起来的气球（囊泡）里面事先装好了许多光闪闪的亮片（乙酰胆碱分子），小终板电位就像少量的亮片飘了出去，而动作电位就像100个以上的气球同时爆破，瞬间有大量的亮片飞出来一样。

可接下来的问题又出现了，这么多的亮片（乙酰胆碱）是怎样消失的呢？别担心，在神经与肌肉接头的地方有一种酶，叫做乙酰胆碱酯酶，就在1毫秒的时间内（眨一下眼睛的时间要是1秒钟的话，就是它的千分之一），这种能干的酶就会把乙酰胆碱水解成乙酸和胆碱，胆碱的效力相比于乙酰胆碱可就差多了，仅为乙酰胆碱的千分之一到十万分之一。这样，乙酰胆碱就不能再发挥作用了。肌肉的一次收缩就完成了。接着，当下一个神经冲动传来时，突触末梢的囊泡再次以“量子式”释放乙酰胆碱，由此，我们的动作就会连续而完整。

卡兹提出的“量子式释放”假说和突触囊泡假说，有效地促进了脑科学的发展，为神经末梢及中枢神经系统疾病的治疗，提供了理论依据，并因此获得了1970年度诺贝尔生理学或医学奖。

乙酰胆碱被水解失活了，那交感神经末梢释放的去甲肾上腺素又是怎样失活的呢？它的作用为什么也会如此高效呢？