Dette kapitel omhandler den muskariniske virkning af acetylcholin (ACh) i hippocampus og thalamus. Ved hjælp af intracellulære teknikker og in vitro skivepræparater af hippocampus blev det bekræftet, at det tidligere arbejde, som viser, at acetylcholins excitatoriske virkning på kortikale neuroner er langsom i indtræden. Den depolarisering, der sker under stigningen i excitabiliteten, er en hyperbolisk funktion af den betydelige stigning i membranmodstanden, som altid ledsager disse ændringer, hvilket kunne forudsiges, hvis ændringen var formidlet af et fald i kaliumkonduktansen. I kattedyrs thalamus er det ved hjælp af ekstracellulære optagelsesteknikker og mikro-ontophorese vist, at både acetylcholin og elektrisk stimulering af en formodet cholinergisk vej fra den retikulære formation i mellemhjernen har en hæmmende virkning på næsten alle celler i nucleus reticularis. Nogle få millimeter derfra, i det ventrobasale kompleks, opstår den modsatte virkning, og alle celler bliver ophidset. Disse to modsatrettede virkninger af acetylcholin synes at være lige vigtige som formidlere af den stigning i den synaptiske effektivitet, der ledsager ophidselse.