Teofilina a fost mult timp folosita ca un bronhodilatator pentru a trata astmul. Membru al ramurii de medicamente, numite metilxantine, teofilina relaxeaza muschii netezi, stimuleaza sistemul nervos central si muschii cardiaci si ajuta diureza (debitul marit de urina). Teofilina si alti membri din familia metilxantinelor, precum cafeina si aminofilina, sunt compusi ai ceaiului si ai cafelei. Teofilina, totusi, este o metilxantina care este, de asemenea, un adversar al receptorului de adenozina.

Metilxantinele blocheaza fosfodiesteraza, enzima care degradeaza cAMP si, astfel, sporesc nivelele cAMP-ului intracelular. Nivele ridicate de cAMP au fost recent expuse de Filbin si altii pentru a permite axonilor in crestere sa invinga inhibitorii de crestere in sistemul nervos central, precum Nogo si Mag. De asemenea, cAMP intensifica excitabilitatea canalelor de cationi presinaptice. Forskolin, un stimulator al guanilatului de adenilat (enzima care produce cAMP), a lasat efecte asupra plasticitatii sinaptice, iar guanilatul de adenilat este esential pentru facilitatea indelungata a functiei sinaptice.