L’acetilcolina nel cervello altera l’eccitabilità neuronale, influenza la trasmissione sinaptica, induce plasticità sinaptica e coordina l’accensione di gruppi di neuroni. Di conseguenza, cambia lo stato delle reti neuronali in tutto il cervello e modifica la loro risposta agli input interni ed esterni: il ruolo classico di un neuromodulatore. Qui, identifichiamo le azioni della segnalazione colinergica sulle proprietà cellulari e sinaptiche dei neuroni in diverse aree cerebrali e discutiamo le conseguenze di questa segnalazione sui comportamenti legati all’abuso di droghe, all’attenzione, all’assunzione di cibo e all’affetto. I diversi effetti dell’acetilcolina dipendono dal sito di rilascio, dai sottotipi di recettori e dalla popolazione neuronale di destinazione; tuttavia, un tema comune è che l’acetilcolina potenzia i comportamenti che sono adattivi agli stimoli ambientali e diminuisce le risposte agli stimoli in corso che non richiedono un’azione immediata. La capacità dell’acetilcolina di coordinare la risposta delle reti neuronali in molte aree cerebrali rende la modulazione colinergica un meccanismo essenziale alla base di comportamenti complessi.