記憶的基礎是突觸。
記憶是大腦的組成部分之一。它可以保護我們的安全。
那麼，大腦是如何儲存和提取記憶的呢?
最簡單的答案是，人類的大腦會用每一個新的記憶重塑自己。這是通過突觸或腦細胞之間的微小間隙發生的。腦細胞或神經元通過一個優雅的電化學系統相互交流。一個細胞電荷的變化會觸發突觸間被稱為神經遞質的化學物質的釋放。神經遞質隨後被間隙另一側的神經元吸收，並在那裡觸發該細胞的電變化。
最終，記憶被編碼在電路中，而突觸只是蝕刻這些電路的一種手段。這就是當記憶形成時大腦發生的變化，你有了這個編碼記憶的新電路。
當一個神經元不斷地刺激另一個神經元時，它們之間的聯繫就會加強，這意味著隨著時間的推移，它們會越來越容易相互刺激。當它們很少交流時，它們之間的聯繫就會減弱，有時它們會完全停止交流。在最基本的層面上，大腦可以通過加強神經元網絡之間的連接來存儲記憶。
記憶儲存在大腦的什麼地方?
人類的記憶儲存在大腦的幾個區域。最重要的是海馬體，它實際上是大腦深處的一對區域，像海馬一樣捲曲起來。這些成對的區域對最初記憶的形成很重要，在記憶從短期儲存到長期儲存的轉移中起著關鍵作用。
短期記憶只持續20到30秒就消失了。例如，你可能會在撥打一個新的電話號碼時記住這個號碼，但除非你一遍又一遍地排練這個號碼，否則形成短期記憶的神經迴路就會停止一起激活，記憶就會消失。
當你排練或試圖記住信息時，海馬體就會發揮作用，加強大腦迴路。隨著時間的推移，較長時間的記憶被轉移到新皮層，大腦的外層皺褶部分負責我們的大部分意識體驗。(儘管因為大腦中沒有什麼東西是簡單的，2017年發表在《科學》雜誌上的一項研究發現，這些長期記憶的一些殘餘也留在海馬體中。)
杏仁核是人類大腦中一個杏仁狀的區域，它幫助處理恐懼等情緒，也在記憶中發揮作用。當魚學會將光與疼痛的感覺聯繫在一起時，它們在大腦皮層的一個區域產生了新的突觸，而在另一個區域的皮層則失去了突觸。大腦皮層與杏仁核相似，魚大腦皮層中突觸增強的部分充滿了處理痛苦刺激的神經元，而魚大腦皮層中處理積極或中性刺激的神經元失去了突觸。
情緒是形成記憶的重要組成部分。積極和消極的情緒情境都比中性事件更容易被記住，可能是出於生存的原因:記住對你非常好的事情或非常壞的事情可能很重要。
在情緒高度激動的情景下，大腦會釋放高濃度的某些神經遞質，這些神經遞質的存在可以加強海馬體中的記憶迴路。
參與記憶的其他區域包括基底神經節和小腦，它們負責處理運動記憶，比如演奏一段鋼琴曲，以及前額葉皮層，它負責幫助「工作記憶」，當你需要在大腦中長時間記住信息以便對其進行操作時，就涉及到工作記憶，比如解決一道數學題。
記憶的奧秘
新神經元的形成在記憶儲存中也起著重要作用，甚至在成人大腦中也是如此。科學家們過去認為，大腦在青春期後就停止產生新的神經元，但過去20年的研究表明，不僅成年人的大腦會產生新的神經元，而且這些神經元對學習和記憶至關重要。2019年發表在《細胞幹細胞》雜誌上的一項研究發現，即使是在80多歲和90多歲的人身上，海馬體也會繼續產生新的神經元。
在工作中的大腦中很難觀察到記憶的形成和處理。，突觸很小，數量眾多(一個成年人的大腦中大約有一萬億個突觸)，很難在大腦表面以外的地方成像。成像方法也需要能夠避免干擾大腦的功能。不過，新技術正在促成新的發現。例如，為了觀察斑馬魚的大腦，當它學會將閃爍的光與不愉快的感覺聯繫起來時，研究人員改變了魚的基因組，使它的突觸上顯示螢光蛋白。研究人員可以使用專門的顯微鏡拍攝這些突觸的圖像，並監測它們的變化。
了解記憶是如何工作的對治療阿爾茨海默症等導致記憶喪失的疾病很重要。了解記憶的一些怪癖也有助於提高記憶力。例如，海馬體不僅與鞏固記憶有關，還與導航有關——這是有道理的，因為當你試圖四處走動時，記住你在哪裡和去過哪裡是很重要的。那些記憶力驚人的人，比如能把圓周率記到成千上萬位的人，通常是藉助海馬體的空間記憶能力來做到這一點的。他們會在心裡把每一個想要記住的東西和一個想像中的地方聯繫起來——這個技巧叫做記憶宮殿。通過在腦海中描繪這個地方，練習這種技巧的人可以回憶起大量的信息。
這是一件非常奇怪的事情，但它起作用的原因是海馬體特別擅長並傾向於繪製空間路線。