ある脳部位が損傷されると、非可逆的に完全な(あるいは重度の)順向性健忘が生じることは、もう百年近く前から知られている。した患者は、毎日の生活で起こった物事の記憶を呼び起こすことができない。現在では、海馬の損傷のみで、こうした健忘が引き起こされることが解っている。知られた例は、すでに述べた、HMという男性患者である。彼は若い頃、生命が危ぶまれるほどのひどいてんかんを煩っていた。1953年、HMは両半球の海馬体とその周辺の脳部位を切除する手術を受けた。この手術はてんかん発作が軽減したものの、劇的な副作用が現れた。彼は手術後から(現在に至るまで!)、新しい情報を長いあいだ保持しておくことができなくなった。それ以外の点においては、彼の精神状態はおおむね正常であった。その後も、両側の海馬に損傷がある患者の例が続々と報告された。1986年、患者RBの症例が、Zola-Morganeら(1986)によって報告された。RBは冠動脈バイパス手術の最中、脳虚血に陥った。事故発生から5年後にRBは神経心理学的な試験を受けた。HMの場合と同じように、RBは顕著な順向性の記憶障害を生じたが、手術前の記憶に関しては、ほとんど、あるいはまったく記憶障害が見られなかった。RBの死後、脳を解剖したところ、記憶障害に関係していそうな病理的な変異は、海馬CA1野の錐体細胞の完全な脱落のみであった。RBの健忘はHMよりも症状が軽かったので、記憶障害の程度は、海馬体や周辺の皮質がどの程度の範囲まで損傷を受けたかに依存していると考えられる。いずれにしても、海馬に限局された脳障害のみで、臨床上ひどい健忘症を引き起こすのに十分であることは明らかである。動物モデルで記憶を評価する試験法は、ヒトの試験法とはずいぶんと本質的に異なっているが、海馬体の破壊でヒトと類似した記憶障害が生じることが知られている。この試験では、ラットを乳白色の水を満たした小さなプールにいれて強制的に泳がせる。プールには動物からは見えないように小さなプラットホームを沈めておく。このプラットホームは動物が水泳から回避できるための浅瀬となっている。ラットは試験を繰り返すうちに、実験室の風景の手がかりにプラットホームがどこにあるかを学習していく。水泳開始点からプラットホームへ到達する時間はどんどんと短縮されていく。海馬を破壊された動物では、この試験の成績が劇的に低下する。実質上まったくプラットホームの位置を覚えることができなくなる。恐怖条件付け文脈学習は古典的なパブロフ型の条件づけパラダイムであり、動物は状況や環境を嫌悪ショックに結びつけることを学習する。この試験はシンプルな実験系で、データに悪影響を与える行動変数が少ない(たとえば、水迷路では水泳能力や水泳へのモチベーションが試験結果に影響を与えてしまう)。DNMSは、特定の物体や臭いを様々な期間、動物に覚えさせる試験であり、ヒトを含む様々な種に対して有用に活用されている。Y字迷路は、動物を左右の枝分かれ道を選ばせて順番の記憶を評価する試験である。よって、海馬の神経細胞が環境内に置かれた何らかの刺激によって活性化されることが示された。迷路内を走り回るラットの個々の海馬神経細胞の活動を記録すると、特定の細胞は迷路の特定の場所を走り抜けるときに活動することが分かる。cell)と呼ばれる海馬の細胞である。一般的な意味では、海馬体の神経細胞は、様々に活性化されるユニットの組み合わせ、つまり「アセンブリー(assembly)」として働くことで、現在の経験を内部表象している、と考えることもできる。これらの電気生理学的なデータが示唆することは、海馬体の神経細胞がある特定の情報に選択的に反応するわけではなく、むしろ、行動のすべてを表す内象を一時的に記憶しておく、いわば、短期記憶バッファーとして働いていると考察される。