Niezależnie od działania wraz z dopaminą na układ nagrody, noradrenalina, substancja tworząca się z dopaminy w pewnych typach komórek nerwowych, powoduje podniesienie ogólnego poziomu czuwania, co ułatwia nabywanie pamięci. Ponadto noradrenalina wydaje się być związana z pamięcią jeszcze w jeden sposób, znacznie bardziej podstawowy Podobnie jak pobudzające aminokwasy, noradrenalina może również, przynajmniej w doświadczeniu elektrofizjologicznym, wywołać zjawisko długotrwałego potęgowania, z którym zapoznaliśmy się przy omawianiu natury śladu pamięciowego, a które polega na silniejszej reakcji na bodźce przez neuron uprzednio silnie pobudzony (analogicznie, jak na kamyk w bucie reagujemy silniej, gdy stopę mamy otartą).
Wiadomo też, że chemiczne uszkodzenia neuronów noradrenalinowych w mózgu pogarszają pamięć i utrudniają uczenie zwierzętom doświadczalnym.
