Le stress active l’axe hypothalamus-hypophyse-surrénale, ce qui provoque la libération de glucocorticoïdes, une classe d’hormones stéroïdes surrénales. Le stress active également le système nerveux sympathique et, par conséquent, la libération des émetteurs adrénaline et noradrénaline. Le stress a un effet modulateur de la mémoire chez l’homme comme chez l’animal.
Chez l’homme, l’hippocampe, le cortex préfrontal et l’amygdale sont riches en récepteurs du cortisol. Un stress aigu et tolérable peut augmenter les performances de la mémoire, tandis que des niveaux excessifs et un stress chronique peuvent avoir des effets négatifs, imitant ainsi le modèle chez les animaux. Le stress chez l’homme semble avoir des effets différents sur les différentes étapes de la mémoire (le processus de la mémoire: encodage, consolidation et récupération) et peut être renforcé par l’excitation émotionnelle.
Les animaux apprennent à associer des événements dans leur environnement. Des études sur les effets de la manipulation des niveaux de corticostérone chez les animaux ont permis de démêler les influences du stress sur la mémoire et l’apprentissage, et ont indiqué que de faibles niveaux améliorent l’apprentissage spatial, tandis que des niveaux plus élevés nuisent aux performances.