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Existem duas categorias principais de aprendizagem: aprendizagem não associativa e associativa. Ambos os tipos de aprendizagem têm subclassificações; como a aprendizagem não associativa, dividida principalmente em habituação, sensibilização e aprendizagem percetiva. A aprendizagem associativa tem subdivisões de aprendizagem clássica e operante. Vários grupos de neurónios são motivados de acordo com os tipos de estimulação. A habituação requer estímulos neutros e não nocivos, que reduzem as substâncias neurotransmissoras para os neurónios motores pós-sinápticos, mas para a sensibilização, a estimulação é biologicamente relevante, aumentando as substâncias neurotransmissoras para os neurónios motores pós-sinápticos. Os estímulos visuais aumentam a plasticidade em diferentes áreas corticais visuais e os estímulos auditivos/somatosensoriais aumentam o glutamato e a acetilcolina nas áreas corticais auditivas. Após o treino, os estímulos condicionais aumentam o nível de glutamato entre os neurónios pré e pós-sinápticos no circuito cerebelar. No que diz respeito ao condicionamento operante, os tipos de estímulos são recompensas ou punições por comportamentos. O sistema de aprendizagem por reforço ou recompensa envolve a dopamina no VTA e o sistema de punição relacionado com (5HT) na amígdala, hipocampo e córtex pré-frontal.
