ผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์มีระดับนิวโรโมดูเลเตอร์ อะเซทิลโคลีนที่ต่ำกว่าในสมองโดเนเปซิล ยา AD เพิ่มระดับอะเซทิลโคลีนของสมองและปรับปรุงการขาดดุลการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับ AD นักวิจัยได้ระบุลำดับขั้นของสัญญาณภายในเซลล์ซึ่ง อะเซทิลโคลีนควบคุมการเรียนรู้แบบหลีกเลี่ยง ซึ่งเป็นการทดสอบเบื้องต้นที่สำคัญสำหรับยา AD นักวิจัยยังพบว่า โดเนเปซิลกระตุ้นการเรียงซ้อนสัญญาณนี้

เพื่อควบคุมการเรียนรู้ที่หลีกเลี่ยง ศักยภาพของน้ำตกสัญญาณที่เป็นเป้าหมายของยา อะเซทิลโคลีน เป็นสารกระตุ้นประสาทที่มีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้แบบหลีกเลี่ยงปรับสภาพอย่างรวดเร็วต่อกลิ่น รส หรือสัมผัสที่ไม่พึงประสงค์ หน้าที่การเรียนรู้เหล่านี้มีบทบาทในเซลล์ ซึ่งอยู่ในนิวเคลียส แอคคัมเบินของสมอง ระดับ ACh เพิ่มขึ้นใน NAc ระหว่างประสบการณ์การเรียนรู้ที่ไม่ชอบ การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า ACh ทำหน้าที่เกี่ยวกับ D2R-MSNs ผ่านทางตัวรับที่ ซึ่งจะกระตุ้นโมเลกุลสัญญาณปลายน้ำที่เรียกว่าโปรตีน ไคเนส ซี จนถึงขณะนี้ กลไกการส่งสัญญาณภายในเซลล์ที่แน่นอนซึ่ง ACh มีอิทธิพลต่อการเรียนรู้ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้มีความชัดเจน ซึ่งจำกัดการพัฒนากลยุทธ์การรักษา AD ที่กำหนดเป้าหมายโดยตรงไปยังการส่งสัญญาณภายในเซลล์ของอะเซทิลโคลีน