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La capacidad de identificar la estructura estadística del lenguaje y de nuestro entorno —el aprendizaje estadístico— es una característica esencial de nuestro sistema cognitivo. Este proceso se basa en mecanismos asociativos como segmentación. Esta revisión examina tres fenómenos principales de los que se informa regularmente en la literatura sobre mecanismos de segmentación: el efecto de predictibilidad, el espaciado de las repeticiones y las limitaciones en el tamaño de los segmentos. Para ilustrar el carácter generalizable y la solidez de estos efectos, mostramos que se han observado en el procesamiento de secuencias lingüísticas y visomotrices en primates humanos y no humanos. Analizamos las aportaciones de los actuales modelos de aprendizaje estadístico basados en la segmentación y destacamos algunas de sus limitaciones. Por último, argumentamos que los recientes modelos neurocomputacionales basados en el aprendizaje Hebbiano y asociativo pueden proporcionar nuevos enfoques teóricos para describir y comprender mejor la naturaleza de los mecanismos de segmentación.