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记忆是脑的高级功能，机理十分复杂。大脑究竟是如何记忆的，目前还没有成型的框架。记忆是脑的高级功能，机理复杂，人类认识水平和技术手段还远远达不到解释记忆形成的能力，脑是如何记忆的至今还是个谜。科学家们只是将整个记忆过程还原为一个最简单的生化过程。人的大脑中有一个复杂的分子网络，大脑的基本结构功能单位是神经元，记忆的过程就是通过这些神经元的活动而产生。
神经元是一种能激动起来的细胞，神经元活动时有特定的膜电位变化，可以用来传递信息，一种经历或经验带来的刺激，可以引起它的电负荷发生轻微变化，并且以电波的形式从神经元体向其周围支线运动，从而刺激下一个神经元。神经元之间通过化学物质形成功能连接点，且连接点的强度可以改变。通过神经元的活动和传递，信息便在人的大脑中储存。
人的记忆能力，除遗传因素外，还跟大脑活跃程度有关。每个人一天中大脑活跃的时间并不同。比如我们常说的夜猫子，他们的大脑可能在晚上更为活跃，而有些人则在上午9点到11点。每个人的最佳记忆时间因人而异，有些人习惯于规律作息，记忆效率在某一时间段，比如早上8-9点钟特别高；有的人则习惯于夜战，一到夜间就像猫头鹰那样的活跃，脑细胞进入高度兴奋状态，记忆效率在这一时间段特别高。
经常有人说一天24小时内人的记忆早晨最好，因为人们认为，经过一夜睡眠后，早晨人脑活动较为活跃，记忆力比较强，但事实上并非如此。不管是午睡还是不午睡，在短期记忆以及算术计算等任务中的表现差异并不明显，而且在整个实验阶段，短期记忆相差并不大。外部因素上人的记忆跟周边环境有关，如注意力是否高度集中便是其中之一。午睡与否记忆相差不大，就是因为这些学生知道要参加实验，注意力都比较集中。此外记忆有其规律，记忆发生后都会逐渐遗忘，记忆程度不同，遗忘时间不同，事实上存在一定的遗忘曲线。
人类的记忆分为三种：遗传记忆、神经记忆和免疫记忆。遗传记忆是我们与生俱来的一种记忆能力，而神经记忆是后天培育出来的记忆能力，免疫记忆则是因为某些疾病导致人体产生了某些特定的记忆，如有些人突然过目不忘可能就是一种不由自主的强迫记忆。人在记忆过程中则会受到周围环境、情绪、社会、生理和心理等因素的影响，比如当时周围的环境、人的情绪、饮食、时间、睡眠等。时间只是影响人记忆的一小方面，更多还有个体以及周围环境的影响。
通过使用一些记忆的方法，可以起到增强记忆速度和能力的作用，也就是加强神经记忆，比如灵活运用分类记忆、特点记忆、谐音记忆、争论记忆、联想记忆、趣味记忆、图表记忆、缩短记忆等方法，均能增强记忆力。兴趣是人们获得记忆的最有效的方法，并且能够将人的短时记忆自然过渡到长时记忆，如果某个信息可引起人的很大兴趣或很大震动的话，那么短时记忆可能会转变为长时记忆甚至终身记忆。
学习一些记忆方法可以起到增强记忆的作用。
遗传记忆是我们每个人与生俱来的记忆能力，这方面每个人都有差别，而在神经记忆方面则可以进行后天的培养。正因为如此，记忆好坏在个体之间才存在差异。
记忆的好坏，跟周围的环境有着密切的关系。有的人在安静的环境注意力才能更加集中，而有些人则在夜深人静时注意力才能集中起来。单纯依据休息好就判定人的注意力更加集中，记忆能力也会高于其他时段的说法并不准确。人的最佳记忆时间段不一定是早晨，特别是夜猫子，他们的最佳记忆时间段是晚上甚至是凌晨。
