大鼠静脉注射槟榔碱后皮层处于觉醒状态，小榔碱则增强活动性并增加了脑中乙酞胆碱的浓度。鼠静脉注射槟槟榔碱还可以通过激活下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴而增加内源性促肾上腺质激素释放激素的释放。
国外新近的研究指出：槟榔碱通过类似碱功能受体的激活作用，剂量依赖性地抑制大鼠离体肾上腺体中L茶酚胺的释放。
槟榔次碱缺少槟榔碱具有的典型拟副交感神经作用，亦能影响小鼠的行为，可以降低小鼠的自主活动和探究行为。
有研究表明：槟榔次碱和去甲基槟榔次碱在大鼠脑切片上具有丫一氨基丁酸（GABA）重摄取抑制剂的活性。嚼食槟榔可以增强记忆功能。
Maiese等研究指出：临床注射槟榔碱能改善老年性痴呆症（AD）病人的认知能力，改善他们的记忆力。
Michiko等人通过建立实验动物模型进一步研究证明：槟榔碱作为一种类胆碱功能的药物成分对老龄鼠的时间知觉损伤有削弱作用，能够改善阿尔茨海默老年性痴呆症。
此外，槟榔碱还可以通过激活非选择性2型毒覃碱（M2）受体而发挥兴奋作用。还有研究指出：槟榔中的生物碱可用于治疗精神分裂症及精神抑郁症，患有精神分裂症的槟榔嚼食者与不嚼者相比，阳性与阴性症状量表评定比分显著降低。
而槟榔碱，包括槟榔中另外3种主要的生物碱，可以通过激活1型非选择性毒覃碱（M1）受体产生止痛的效果。
