Acest capitol tratează acțiunile muscarinice ale acetilcolinei (ACh) în hipocampus și talamus. Utilizând tehnici intracelulare și prepararea in vitro a feliilor de hipocampus, s-a confirmat că lucrările anterioare, care arată că acțiunea excitatorie a acetilcolinei asupra neuronilor corticali are un debut lent. Depolarizarea, care are loc în timpul creșterii excitabilității, este o funcție hiperbolică a creșterii substanțiale a rezistenței membranare, care însoțește întotdeauna aceste modificări, așa cum ar putea fi prezis dacă modificarea ar fi mediată de o scădere a conductanței de potasiu. La talamusul felinelor se demonstrează, prin utilizarea tehnicilor de înregistrare extracelulară și a microiontoforezei, că atât acetilcolina, cât și stimularea electrică a unei căi colinergice putative din formațiunea reticulară a mezencefalului au o acțiune inhibitoare asupra aproape tuturor celulelor întâlnite în nucleul reticular. La câțiva milimetri distanță, în complexul ventrobasal, se produce efectul opus și fiecare celulă este excitată. Aceste două acțiuni opuse ale acetilcolinei par să fie la fel de importante ca mediatori ai creșterii eficienței sinaptice, care însoțește excitația.
.