人类记忆如何运作，以及大脑为什么会遗忘

从感觉到长期存储

根据克利夫兰诊所的说法，记忆不是一个过程，而是几个不同的阶段——编码、存储和提取。该诊所解释说，感觉记忆仅保持来自眼睛、耳朵、皮肤、鼻子和舌头的原始输入几秒钟，然后它会消退或进入短期记忆。

克利夫兰诊所指出，涉及前额叶皮层的短期记忆容量和持续时间有限——只能持续几秒到几分钟，除非信息被重复或分组为块。更具体的估计来自Simply Psychology总结的经典心理学研究：George Miller在1956年提出它大约能容纳七个项目，正负两个，使用Brown-Peterson任务的实验发现未重复的信息在约15到30秒内消退。被判断为重要的信息随后可以进入长期记忆，克利夫兰诊所将其描述为容量无限的存储，可以在多年内保存事实、事件、技能和习惯，大致分为陈述性记忆（事实和情节）和程序性记忆（技能和习惯）。

记忆如何在物理上构建

根据昆士兰大学的昆士兰脑研究所，记忆是由神经元之间连接强度的持久变化引起的特定神经元组的重新激活。该研究所表示，当一个神经元反复触发另一个时，它们之间的连接通过称为长期增强的过程而增强，而很少使用的连接会减弱或消失。

克利夫兰诊所和昆士兰脑研究所都指出，位于大脑颞叶的海马体是情节记忆和陈述性记忆的主要形成中心。昆士兰脑研究所补充说，海马体支持神经发生——新神经元的生成——小鼠研究将其与更好的记忆表现联系起来，在人类中，与更大海马体体积相关的运动与更强的记忆任务表现相关。睡眠也起着直接作用：昆士兰脑研究所解释说，在慢波睡眠期间，海马体神经元以压缩序列的形式重放当天的经历，与新皮层进行对话，帮助决定哪些细节会长期保存，而睡眠不足会中断这个过程。

大脑为什么会遗忘

最古老的解释之一是记忆痕迹衰退理论，认为如果记忆痕迹未被使用，它会随着时间自动消退——这个想法可以追溯到Brown在1958年以及Peterson和Peterson在1959年进行的早期实验，根据Simply Psychology。该理论的批评者指出，它难以解释为什么人们能够生动地回忆起他们多年未想过的遥远事件。

第二个限制是简单的容量限制。心理学家George Miller在1956年提出，短期记忆大约容纳七个项目，正负两个；一旦容量满满，新信息可以替代已有的信息，Simply Psychology指出，引用Waugh和Norman的1965年实验，显示随着学习和测试之间的数字增加，回忆会恶化。在长期记忆中，干扰理论认为相似的记忆彼此竞争：当旧学习干扰新学习时会产生前摄干扰，当新学习干扰早期材料的回忆时会产生逆向干扰——Underwood和Postman在1960年通过展示学习第二个单词列表会损害对早期单词列表的回忆而演示了这一模式。

第三种解释是提取失败，也称为线索相关遗忘：信息保持存储但没有正确的线索无法访问。Tulving和Pearlstone在1966年展示了提供类别名称大大改善了似乎被遗忘的单词的回忆。背景也很重要——Baddeley在1975年对潜水员的研究发现，当他们在首次学习的同一环境（陆地或水下）中接受测试时，他们回忆的单词增加了约40%，Goodwin和同事在1969年报告了回忆也可能取决于生理状态，例如学习时与测试时的酒精中毒。

第四个原因是巩固过程本身的破裂。Simply Psychology引用了患者H.M.的案例，他在1953年损伤海马体的手术后保留了正常的短期记忆，但失去了形成新的长期记忆的能力——证据表明海马体是将短期记忆转换为持久记忆所必需的。

测量遗忘：Ebbinghaus曲线

1885年，德国心理学家Hermann Ebbinghaus发表了第一项系统性的遗忘研究，仅用自己测试了数千个无意义的三字母"无意义音节"列表，旨在排除任何先前知识的影响。他将遗忘测量为"节省"——他重新学习列表相比第一次学习快多少——时间间隔从20分钟到31天。

这些数据来自于Jaap Murre和Joeri Dros于2015年在PLOS One发表的复制研究，这两位研究者来自阿姆斯特丹大学，他们用单个受试者在75天内学习70个无意义音节列表的方法重复了Ebbinghaus的方法。作者们报告了与1885年原始研究"显著相似"，虽然在31天标记处的保留率较低，他们将这一差异部分归因于现代实验中使用的更长学习时间。