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动物的学习分为关联学习和非关联学习.

动物的记忆，首先可以从时间上来区分，有短时记忆和长时记忆.

社会学习：一个个体可能需要很多次的试错才能学习到一个技能或者行为，但是它的同伴可以很快地学习到这个技能. 但是这个技能并不一定是必要的，有可能仅仅是一种无关紧要的模仿，比如日本一个岛上，一只叫 imo 的猴子在吃水果之前会在水中清洗一遍，后来整个种群都开始清洗水果. 也是在日本，一只猕猴开始把同种颜色的石头看作自己的财产，并喜欢在一个固定地方开始玩石头；二十年后整个种群都开始有类似的行为.

另一个著名的例子是，英格兰的岛上一只鸟学会打开人类的牛奶瓶，之后六年的时间内这个行为就传遍了整个岛屿，这表现出动物社会学习的效率非常高.

关系信息：比如蜜蜂回巢，它通过对巢穴周围地标的记忆来记住回巢的路线. 以位置信息为例，动物记忆的不是绝对的位置，而是相对的位置.

海马体：实际上在演化中这个结构很早就出现了，在乌龟等生物的脑中都能见到. 海马的功能是把网格状细胞产生的一些短期记忆转化为长期记忆. 它的特点就是其突触有很强的可塑性，也就是很容易受到外界影响使得自己的突触产生增强或者抑制.

学习行为的分子层面通路是所谓 cAMP/PKA 的一个分子通路，它甚至从线虫中都能发现，这意味着其共祖在演化上非常早.