非聯結學習

非聯結學習使對單種刺激的反應隨著時間而改變，可分為敏感化（sensitization）和習慣化（habituation），兩者的改變方向相反，且都因應刺激多寡，分別造成神經系統短期和長期的變化。

2000年諾貝爾生理醫學獎頒給奧地利神經學家坎爾德（E. Kandel,1929-），因為他在 1960-70 年代時研究海兔（Aplysia californica），並從中建立神經細胞與學習記憶相關的分子機制。當海兔的水管（siphon）或套膜（mantle）受到刺激，為了避免潛在的傷害，牠的鰓與水管會產生縮回反射（withdrawal reflex）。在此實驗中，以灑水在海兔的水管上作為中性刺激。

一、敏感化

當某種強烈或有害的刺激反覆發生，會使個體變得敏感，並產生較大的行為反應。並且，敏感化不限針對強烈或有害的刺激，也就是其它無害或較弱的刺激也都可能會激起極大反應。

如果在灑水的同時，給予海兔尾部一個有害的刺激如電擊，會刺激調控血清素分泌的神經元。血清素能提高突觸前神經元的cAMP濃度、活化蛋白質激酶A（PKA），以及幫助興奮性神經傳導物麩胺酸鹽（glutamate）的分泌，因此加強感覺神經元和動作神經元之間的連結，此為短期敏感化；長期敏感化則是因蛋白質激酶A移動至細胞核，影響基因表現，合成更多蛋白質，使突觸前神經元長出更多軸突，讓突觸後神經元在接收其訊號後生長或重塑，產生新的連結點。

二、習慣化

當某種刺激反覆發生，但個體在多次接收訊息和產生反應後發現：此刺激沒有危害性，就會減少甚至不對此刺激做出反應。習慣化對刺激有很高的專一性，即對其它刺激的反應不會減弱。

在海兔的水管多次灑水後皆未發生危險，離子通道數量因而調降，讓每個突觸前神經元的動作電位傳到末端時，流入細胞的鈣離子變少，釋放到突觸的神經傳導物質也跟著減少，興奮性突觸後電位（EPSPs）自然下降，此為短期習慣化；基因表現的改變，使突觸連結的數量減少，則為長期習慣化。