“记忆”，是个概括性术语，它所表达的大脑记忆过程有许多不同的类型，但短期记忆和长期记忆是最基本的，也是人们最熟悉的。当我们试图记住一串数字时动用的便是短期记忆。如果不分心，通常只需在脑子里一次又一次地重复这串数字就可以把它记住。令人惊诧的是，我们在这方面的能力相当有限，因为我们平均只能记住7位数。
短期记忆和长期记忆有何相关？短期记忆和长期记忆是以平行的、完全独立的方式运转的吗？众所周知，有些病人对发生在不久之前的事毫无记忆，具有一种几乎是全面遗忘的症状，但其短期记忆能力却与正常人不相上下。因此很清楚，这两个过程是可以分开的。但是，当某人丧失了短期记忆能力后还能有正常的长期记忆吗？
对短期记忆和长期记忆之间联系研究得最充分的例子之一是对一位青年男子的研究，他患有严重癫痫。这种病的患者在发作时伴有意识的丧失。1953年，他27岁时，医生作手术切除了他大脑的一部分以控制癫痫的发作。尽管治愈了癫痫，却造成了严重后果：患者只能记得手术前约两年以前的事情。手术之后，他不能辨认他在术后认识的朋友或邻居。虽然他能说出自己的生日，却讲不出自己的确切年龄，总是把自己估计得比实际年龄更年轻。夜间，他会问护士他在哪里，为什么他会在那里。他解释道：“每天都是孤零零的一天，不管我有过什么欢乐，或有过什么悲伤。”而且只会完成现时的一些简单的动作。因此，只能让他干一成不变的活，如把香烟、打火机固定在陈列板上。他无法描述他工作的地点、所干的活，也讲不清楚每天人们用车把他送来时所经过的路径。
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| 大脑海马 |
这位患者被切除的脑区是其颞叶的中部，它位于大脑两侧，在颞颥附近，耳朵的上方。这个区域包括位于皮层下的称为海马的脑结构。
大脑中如果没有海马，那会是什么结果？研究人员在让猴子记住一些事情后，将其海马摘除，猴子就记不住这些东西了。但是，颞叶仍在正常地发挥着作用，以前记住的东西还完好无损地保存着。还有许多临床和实验也证实了这个结果，因此研究人员推测：支配记忆力的是海马，但是保管记忆的场所并不是海马，而是大脑的颞叶。外界送来的信息通过大脑的颞叶被送入海马，在海马停留一段时间后，被再次送到颞叶，在那里被作为记忆保管起来。海马起筛选信息的“调度”作用。因此，并不是所有信息都被送到大脑的颞叶，只有海马确认需要记忆的才会被送到颞叶，其他的则会自动删除。
上述的研究成果只是科学家们的推测，对于短期记忆和长期记忆在人脑中到底是怎样产生的这个问题，由于技术条件的限制，研究人员没有办法证实。