O aprendizado mais simples é o não associativo: a habituação, uma resposta que declina a um estímulo inofensivo repetido, e a sensibilização, uma resposta reforçada depois de um estímulo nocivo. O aprendizado associativo liga dois acontecimentos: no condicionamento clássico (Pavlov) um estímulo neutro que prevê uma recompensa ou uma punição passa a provocar a resposta; no condicionamento operante uma ação que é recompensada é repetida. A memória humana se divide em memória declarativa — fatos e acontecimentos, evocados conscientemente, dependentes do hipocampo e do lobo temporal medial — e memória não declarativa — habilidades e hábitos (estriado, cerebelo), medo condicionado (amígdala), priming (córtex) —, expressa no desempenho sem recordação. Uma memória é guardada primeiro numa forma lábil de curto prazo, que dura de segundos a horas, e é consolidada ao longo de horas a anos numa forma estável de longo prazo, que já não precisa do hipocampo e reside no córtex.
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