Los investigadores han utilizado muchas aproximaciones diferentes para estudiar la fisiología del aprendizaje y la memoria. Actualmente se tienen pruebas de que la experiencia puede producir cambios fisiológicos en el cerebro y se están estudiando los detalles de algunos de estos cambios –por ejemplo los que acompañan a la potenciación a largo plazo en los mamíferos-.
Por otro lado, se han obtenido pruebas consistentes de la participación de diversos neurotransmisores y neuromoduladores en el aprendizaje. Por ejemplo, un síntoma temprano de la enfermedad de Alzheimer como es la pérdida de memoria, se ha relacionado con la pérdida de neuronas que contienen Acetilcolina . Los opiáceos endógenos pueden facilitar o retardar la tasa de aprendizaje además de tener efectos reforzantes por sí mismos. Otros neurotransmisores como la dopamina, glutamato y probablemente la epinefrina y norepinefrina probablemente desempeñen un papel importante en los procesos relacionados con el aprendizaje.

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TEMA 13 : BASES NEUROQUÍMICAS Y FARMACOLÓGICAS DEL APRENDIZAJE Y LA MEMORIA: PROCESOS INTRACELULARES Y SINÁPTICOS