Este capítulo discute as ações muscarínicas da acetilcolina (ACh) no hipocampo e no tálamo. Usando técnicas intracelulares e preparação in vitro da fatia do hipocampo, foi confirmado que o trabalho anterior, que mostra a ação excitatória da acetilcolina sobre os neurônios corticais a ser lenta no início. A despolarização, que ocorre durante o aumento da excitabilidade, é uma função hiperbólica do aumento substancial da resistência da membrana, que sempre acompanha essas mudanças, como poderia ser previsto se a mudança fosse mediada por uma diminuição da condutância do potássio. No tálamo felino é demonstrado, pelo uso de técnicas de registro extracelular e microiontoforese, que tanto a acetilcolina como a estimulação elétrica de uma suposta via colinérgica da formação reticular média do cérebro têm uma ação inibitória em quase todas as células encontradas no núcleo reticular. A alguns milímetros de distância, no complexo ventrobasal, ocorre o efeito oposto e cada célula fica excitada. Estas duas ações opostas da acetilcolina parecem ser igualmente importantes como mediadores do aumento da eficiência sináptica, que acompanha a excitação.