McAfee（1971）首先證明cAMP參與神經節突觸傳遞。目前認為：當某些神經細胞興奮時，突觸前神經末梢釋放遞質作用于突觸后膜上相應的受體并激活AC，在突觸后膜合成cAMP，進而激活PKA，通過膜蛋白的磷酸化改變膜對離子的通透性，從而影響神經細胞的興奮性。神經組織內含有高水平的cAMP及其代謝調節酶。在腦、脊髓、腦脊液和外周神經中都有大量cAMP存在。在脊椎動物腦中， cAMP含量最高，非神經組織約高10倍， AC和cAMP磷酸二酯酶含量也比其他組織高10～20倍。以上說明在神經組織中CAMP的合成和分解速度遠遠高于其他組織，cAMP在神經組織中起重要作用。