Los estudios a nivel celular han sido fundamentales para avanzar en la comprensión de los mecanismos y procesos de las formas simples o máscomplejas del aprendizaje y de la memoria. Cambios elementales de conducta como la habituación, la sensibilización y el condicionamiento clásico, se han estudiado en animales que poseen un sistema nervioso mássimple como es el caso del caracol marino, la aplysia.

Algunos de esos cambios, como la habituación, se consideran una forma de aprendizaje implícito. Otros como la sensibilización, es considerado como una forma, máscompleja, de aprendizaje asociativo.

La aplysia es capaz de mostrar una serie de respuestas (reflejos) defensivas, como quitar la cola, recoger las agallas o el sifón, frente a estímulos agresivos. Por ejemplo, al estimular mecanicamente, con suavidad, el sifón se produce un retracción de ese órgano y también de las agallas. Al estimular mecanicamente la cola, el animal la retrae en un movimiento de evitación.

Ha sido posible correlacionar esas respuestas con el modelo neuronal presentado en B. Al aplicar un estímulo mecánico en la piel del sifón, se estimulan terminales nerviosos que lo inervan. Desde ellos se generan potenciales de acción que son excitadores y que estimulan directamente a las motoneuronas, que al ser estimuladas, provocan contracción de las agallas. Pero también se estimulan interneuronas (excitadoras e inhibidoras) que también inervan a las motoneuronas que inervan las agallas.

Los potenciales que llegan a las motoneuronas por las tres vías mencionadas se suman temporal y espacialmente y será el resultado de esa interacción el que determinará la contracción de la agalla.