Alcune lesioni nella corteccia temporale (precisamente, le regioni dell' ippocampo e quella subcorticale vicina) producono un disturbo della memoria chiamato amnesia anterograda (anterograda significa "in direzione avanzata"). I pazienti con questo disturbo spesso hanno qualche problema a ricordare eventi precedenti alla lesione; la loro difficoltàà , invece, sta nell' apprendere qualsiasi novitàà . Questo genere di amnesia può presentarsi come conseguenza di varie lesioni del cervello. Ad esempio, si presenta in certi alcolizzati cronici che soffrono della sindrome di Korsakoff (così detta dal nome del fisico Russo che per primo la descrisse). L' amnesia anterograda è anche uno dei sintomi del morbo di Alzheimer.

Un insieme di disturbi opposti si presenta nella amnesia retrograda (retrograda significa "in senso inverso"), in cui il paziente soffre di una mancanza di memoria riferita ad un certo periodo precedente alla lesione cerebrale. Un breve periodo di amnesia retrograda segue sempre una terapia elettroconvulsiva, un trattamento contro una forte depressione o manìa che richiede brevi scosse elettriche applicate alla testa. I pazienti che si sottopongono a questa terapia non ricordano nulla del trattamento o degli eventi subito precedenti. Periodi di amnesia più lunghi, che durano settimane o anche anni, possono essere provocati da tumori al cervello, malattie, o infarti.