La adquisición de recuerdos contextuales requiere circuitos hipocampales. Por ejemplo, la codificación del miedo implica plasticidad específica de la sinapsis en los circuitos CA3-CA1 e hipocampal-amígdala. Una vez adquiridos, maduran gradualmente hasta estabilizarse en el neocórtex durante el proceso de consolidación de la memoria. El modelo estándar propone que el almacenamiento a largo plazo puede implicar cambios sinápticos duraderos en los circuitos neocorticales de modo que los recuerdos remotos dependen menos del hipocampo. Sin embargo, no se han identificado sustratos sinápticos específicos.

Investigadores de la Universidad de California demostraron que los recuerdos remotos de miedo formados en un pasado lejano se almacenan permanentemente en conexiones entre neuronas de memoria en el córtex prefrontal, o CPF. Descubrieron que un pequeño grupo de células nerviosas o neuronas del CPF, denominadas neuronas de la memoria, estaban activas durante el acontecimiento traumático inicial y se reactivaban al recordar el miedo remoto.

Los circuitos de memoria prefrontal se refuerzan progresivamente tras los sucesos traumáticos, y este refuerzo desempeña un papel fundamental en la maduración hasta su estabilización para su almacenamiento permanente. 

En los experimentos -con ratones- recibieron un estímulo aversivo en un entorno denominado contexto. Aprendieron a asociar el estímulo aversivo con el contexto. Al exponerlos al mismo contexto un mes más tarde, los ratones se congelaron en respuesta, lo que indicaba que podían recordar miedos remotos. Los investigadores demostraron que las conexiones (sinapsis) entre las neuronas de la memoria en el CPF, denominadas circuitos de memoria prefrontal, se reforzaban gradualmente con el tiempo tras el aprendizaje del miedo, y dicho refuerzo ayudaba al CPF a almacenar de forma permanente los recuerdos de miedo remoto.

A continuación, para extinguir la memoria del miedo remoto en los ratones, los investigadores los expusieron repetidamente al mismo contexto predictivo del miedo, pero sin el estímulo aversivo. El resultado fue una reducción de la respuesta de miedo al contexto.

La extinción de la memoria del miedo remoto debilitó los circuitos de memoria prefrontal que se habían reforzado previamente para almacenar la memoria del miedo remoto.

Una desregulación de la consolidación de la memoria del miedo puede conducir al miedo crónico desadaptativo en el trastorno de estrés postraumático (TEPT) que afecta a alrededor del 6% de la población en algún momento de su vida.