對于人類而言，大腦的記憶其實是機體的感覺器官在接受到外界刺激之后，對外界刺激所產(chǎn)生的應(yīng)對過程的經(jīng)驗識記、保持和再現(xiàn)。
但是事實上，通過感覺器官進(jìn)入人類大腦的信息量是非常龐大的，能夠被大腦長期儲存起來的信息其實不多，大約只有1%不到，只有對個體具有重要意義的信息才會有可能被大腦當(dāng)做記憶而儲存起來。
通常的人們都認(rèn)為人類的記憶是儲存于大腦的神經(jīng)元之間的突觸連接點上，這也是為什么每次大腦在提取記憶的時候，只有少數(shù)的突觸和神經(jīng)元活動的原因。
對于大腦的記憶到底是如何存儲于大腦當(dāng)中的，其中的機制如何，直至目前為止仍然是一個未解之謎。
但是科學(xué)家們的研究表明：大腦的記憶與突觸的變化及神經(jīng)元之間的連接有關(guān)，而且與大腦內(nèi)的短期生化反應(yīng)影響的強度有關(guān)。
一系列發(fā)生在大腦內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)也在大腦的記憶產(chǎn)生上起到了至關(guān)重要的作用：鈣離子激活突觸的環(huán)腺苷酸分子(cAMP)，cAMP又激活了其它的幾種酶，增加了突觸受體的數(shù)量，使突觸對神經(jīng)遞質(zhì)更加敏感，同時cAMP也激活了cAMP反應(yīng)元素結(jié)合蛋白(CREB)，一系列的基因被CREB所激活，合成許多指導(dǎo)蛋白質(zhì)，產(chǎn)生神經(jīng)營養(yǎng)因子（neurotrophins），增強了神經(jīng)元的刺激響應(yīng)性。
與大腦的記憶功能關(guān)系密切的大腦結(jié)構(gòu)有大腦皮層、海馬體及其鄰近結(jié)構(gòu)、丘腦及腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。
其中大腦的前額葉皮質(zhì)是腦內(nèi)最高級別的聯(lián)合皮質(zhì)，與人類的注意、知覺、能動性、計劃性、持續(xù)性、工作記憶、語言、控制干擾以及執(zhí)行功能等方面起到重要的作用，主要功能包括：記憶、判斷、分析、思考、操作。
研究表明短時記憶主要是儲存于額葉皮層，而頂葉皮層則有可能儲存與地點相關(guān)的影像記憶，海馬回路則與近期記憶功能有關(guān)，當(dāng)大腦的記憶由短時記憶向長時記憶儲存時，會先在前額葉皮質(zhì)進(jìn)行記憶的拷貝。
最新的研究表明大腦海馬區(qū)的印記細(xì)胞負(fù)責(zé)記憶時間的完整性與承接性，有追蹤來自聲音、視覺等其它感覺器官的記憶元素，進(jìn)而激活大腦其他記憶區(qū)域。
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