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동물의 기억과 학습은 시냅스 상태의 통계적 변화로 나타난다. 신경세포들의 다중 연결로 바깥세상을 인식하고 내부의 욕구에 맞춰 감각 입력들을 받아들여 지각을 분류한다.
[[뇌간]]과 [[자율신경계]]에서 전달된 내부 [[항상성]] 신호와 외부에서 유입된 [[시각]], [[청각]], [[체감각]] 입력이 [[해마 (뇌)|해마]]와 [[편도]]에서 외부 세계 신호와 내부 신체 신호의 상관관계를 형성하여 기억을 만든다. 해마는 기억을 만들어내는 곳이고 [[신피질]]은 대뇌반구 표면을 덮고 있는 회색질의 층으로 학습, 감정, 의지, 지각, 언어, 수의운동 등을 생성한다. 내부 신호는 [[시상하부]]의 자율신경계 중추로 올라가고 그 신호들은 계속해서 뇌간과 [[간뇌]]를 통하여 [[대뇌피질]]로 올라간다.
대뇌피질은 항상 변화하는 외부 세계에서 감각 입력을 처리하여 운동 출력을 만든다. 그 과정에서 중요한 정보는 기억으로 저장한다. 이렇게 만들어진 기억은 다시 [[전두엽]], [[두정엽]], [[측두엽]]과 연계하여 생존에 필효한 배고픔이라든지 갈증, 심장박동과 같은 몸상태를 유지하기 위한 기억을 형성한다. 이러한 흐름에서 중요한 신경 정보의 닫힌 루프가 형성된다. 전두엽, 두정엽, 측두엽에서 만들어진 기억들은 실시간으로 입력되는 외부의 신호, 정보들과 양방향으로 연결된다. 기억과 세계 신호 사이의 상호 연결 결과로 중요한 1차 의식이 생성된다.
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