การประมวลผลให้เป็นความกลัวในสมอง
มีการทดลองที่ได้ทำแล้วหลายอย่างเพื่อจะสืบหาว่า สมองแปลผลจากสิ่งเร้าได้อย่างไร และสัตว์มี "การตอบสนองประกอบด้วยความกลัว"ที่เกิดขึ้นได้อย่างไร จริง ๆ แล้ว ความรู้สึกหวาดกลัว เป็นสิ่งที่กำหนดไว้กระทั่งในยีนของมนุษย์ เพราะความกลัวนั้นจำเป็นต่อการมีชีวิตรอดอยู่ได้ของแต่ละคน นอกจากนั้นแล้ว นักวิจัยยังพบว่า ความกลัวก่อร่างสร้างตัวอย่างไม่ได้อยู่ใต้อำนาจจิตใจ และเขตสมองชื่อว่า อะมิกดะลา มีบทบาทในการปรับสภาวะให้เกิดความกลัว (fear conditioning)
การประมวลผลให้เป็นความกลัวในสมอง
เชื่อกันว่า สารสื่อประสาทประเภท monoamineที่หลั่งออกในสถานการณ์ที่เกิดความสะเทือนใจ เช่น norepinepherine และโดพามีน มีบทบาทในการควบคุมการสื่อประสาทแบบเร้าที่ใช้กลูตาเมต และในการควบคุมสภาพพลาสติกแบบเฮ็บเบียน
ความแปรไปของสภาพพลาสติกทุก ๆ ประเภทเรียกว่า heterosynaptic plasticity ส่วน homosynaptic plasticity ก็ปรากฏแพร่หลายเหมือนกันแต่เป็นสภาพพลาสติกแบบเฮ็บเบียนเท่านั้น 
ในแบบจำลองต่าง ๆ ที่ใช้อธิบายสภาพพลาสติก ก็แสดง monoamine ว่า เป็นตัวควบคุมสภาพพลาสติกที่เป็นมูลฐานให้เกิดความทรงจำอย่างเช่นระดับความรู้สึกกลัวที่สูงขึ้น 
นอกจากนั้นแล้ว ยังพบว่า สารควบคุมประสาท (neuromodulator) ก็มีบทบาทในการปรับสภาวะให้เกิดความกลัว (fear conditioning) ด้วย 
คือ แม้ว่ากลไกเฮ็บเบียน จะมีบทบาทในสภาพพลาสติกของอะมิกดะลาด้านข้างและการเรียนรู้ให้เกิดความกลัว
แต่ก็มีสารควบคุมประสาทอื่น ๆ ที่มีบทบาทในการเรียนรู้และความทรงจำเช่น เซโรโทนิน acetylcholine endocannabinoids และเพปไทด์หลายประเภทเช่น เพปไทด์ที่ทำให้เกิดการหลั่ง gastrin, NPY, สารฝิ่น, และ oxytocin แต่บทบาทของสารควบคุมประสาทอื่น ๆ เหล่านี้ ยังไม่ชัดเจน