La memoria es un fenómeno que presenta una clara dependencia funcional y estructural con el sistema nervioso. Este hecho es más comprensible aun si lo examinamos en función de la relación que existe entre las conductas corrientes de individuos normales y el proceso de aprendizaje.

Durante cualquier tarea de aprendizaje se pueden definir etapas que permiten, la adquisición de conocimientos, su almacenamiento y su reuso posterior después de una etapa de búsqueda y de especificación. Estas etapas representan procesos que están ligados en el tiempo y que, a su vez, demanda cada uno de ellos un tiempo de estabilización.

Cuando entra un estímulo al sistema se inicia la primera etapa del procesamiento que culmina con su almacenamiento en un depósito de memoria, de corto plazo o reciente (short-term memory store). En este compartimiento la información adquirida (memoria) puede permanecer por períodos de minutos. Luego ocurre una transformación de la información a un tipo de información más estable y permanente, que representa una etapa o sistema de almacenamiento duradero. Una vez establecida la memoria en esa condición o ubicación, puede ser allí buscada y recuperada para ser usada en tareas especíificas, proceso que haría cumplir un sistema "ad hoc".

Hay factores como traumas accidentales (golpes) o experimentales (shock electroconvulsivo), o drogas, o inhibición de la síntesis de proteínas, que inducen selectivamente pérdida de la memoria sobre eventos ocurridos antes del trauma (amnesia retrógrada) o después de la recuperación de la conciencia (amnesia anterógrada).

La información clínica demuestra que la amnesia retrógrada puede variar en relación a eventos ocurridos desde segundos hasta años antes de la situación traumática. Es decir, puede haber pérdida o perturbación de la memoria reciente y la antigua no cambiar. Se asume entonces, que la memoria puede sufrir destrucción parcial o tatal de su contenido.

Pero igualmente se ha demostrado que la memoria duradera, a pesar de ser una condición estable, también se puede alterar interfiriendo con su mecanismo de búsqueda y/o de uso.

En el marco de estos antecedentes se asume que para diferentes formas de aprendizaje, la memoria resultante se ubica en diferentes estructuras del sistema nervioso, sugerencia que se ha visto confirmada en modelos artificiales de memoria, estudiados con medios computacionales. Algunas propiedades encontradas en esos modelos existirían en algunas redes neuronales del sistema nervioso. Así por ejemplo, en relación a los sistemas de memoria biológica, el procesamiento en paralelo sería una característica importante.

No todos los circuitos neuronales parecen tener el mismo grado de participación en la formación, almacenamiento y uso de memoria. Los circuitos del cerebelo y del hipocampo parecen ser los adecuados para los tipos de memorias implícita y explícita, respectivamente.