Tässä luvussa käsitellään asetyylikoliinin (ACh) muskariinisia vaikutuksia hippokampuksessa ja talamuksessa. Käyttämällä solunsisäisiä tekniikoita ja hippokampuksen in vitro -viipalevalmisteita vahvistettiin aiempi työ, joka osoittaa asetyylikoliinin eksitatorisen vaikutuksen kortikaalisiin neuroneihin olevan hitaasti alkava. Herätettävyyden lisääntymisen aikana tapahtuva depolarisaatio on hyperbolinen funktio kalvon resistanssin huomattavasta kasvusta, joka liittyy aina näihin muutoksiin, kuten voitaisiin ennustaa, jos muutos välittyisi kaliumkonduktanssin vähenemisestä. Kissan talamuksessa osoitetaan solunulkoisen rekisteröintitekniikan ja mikroionitopforeesin avulla, että sekä asetyylikoliinilla että keskiaivojen verkkomuodostumasta lähtevän oletetun kolinergisen radan sähköisellä stimulaatiolla on inhiboiva vaikutus lähes jokaiseen soluun, joka esiintyy nucleus reticulariksessa. Muutaman millimetrin päässä, ventrobasaalisessa kompleksissa, vaikutus on päinvastainen ja jokainen solu kiihottuu. Nämä kaksi asetyylikoliinin vastakkaista vaikutusta näyttävät olevan yhtä tärkeitä välittäjinä synaptisen tehokkuuden lisääntymisessä, joka liittyy heräämiseen.