首先大腦都記憶只是一種物質表達而已，會扭曲會失真，比如曾經某件事包含若干元素，大腦對其記憶也是類似物質的組合而已，當去回憶它也就是把它重新提取一次看看，而記憶方式是不完全相同的，有底層和新鮮，類似硬體和軟體，不過都是一種表徵而已，人腦對事物的認知機理也一樣，好比搭積木，某種模式代表紅色，某種模式代表綠色，原理一樣但比這複雜的多得多，比如小時候去的地方覺得很大，幾十年後突然再去就會發現很小，就是因為那時的記憶是以自己的身材大小建立，長大了還是一樣，就會覺得怎麼變小了……

記憶有堅實的生物學基礎，大腦中與記憶有關的主要部分是杏仁核、海馬體、小腦和前額皮質。

位於大腦顳葉的海馬體（Hippocampus）是情景記憶形成的地方，併為以後的記憶建立索引，情景記憶是生活中特定事件的記憶。1953年，一位名叫Henry Molaison的患者在接受癲癇手術時，接受了海馬體的手術切除。之後他的癲癇被治癒，又健康地活了55年。然而，海馬體切除手術後他只能形成持續幾分鐘的情景記憶，完全無法永久儲存新資訊。結果，Molaison的記憶大多侷限於手術前幾年發生的往事。這表明，雖然海馬體對於記憶儲存至關重要，但它不是永久記憶儲存的場所。

杏仁體（Amygdala）的主要功能是調節情緒如恐懼，杏仁核在記憶的儲存過程中起著重要作用，對記憶具有情感意義，記憶的儲存受到應激激素的影響，強烈的情感記憶（例如與羞恥、喜悅、愛或悲傷有關的記憶）很難被忘記，杏仁體能在情緒激動的時候幫助記憶編碼。例如，對老鼠的恐懼反應進行實驗，在巴甫洛夫條件反射作用下，將特定聲音與對老鼠電擊相匹配。使老鼠對聲音產生恐懼記憶。在條件反射後，每次他們聽到聲音，都會產生恐懼，表明老鼠對即將到來的電擊有了記憶。然後研究人員誘導杏仁體外側神經元細胞死亡後，科學家發現老鼠的恐懼記憶消失了。

小腦（Cerebellum）在程式性記憶的學習中起著重要作用。練習技能和運動學習，例如需要協調和精細運動控制的演奏樂器、開車和騎腳踏車都是需要程式性記憶的技能。小腦更多地參與運動學習，參與協調運動的時間和準確性，小腦的損傷會導致運動障礙。海馬受損的人也許還能記得如何彈鋼琴，但卻記不住生活中的某件具體事情。但小腦受損的人會有相反的問題：只記住陳述性記憶，但彈鋼琴的程式性記憶受損。

2012年，麻省理工學院的研究人員首次證明記憶是物質的，儲存在特定的腦細胞中。研究人員使用了光遺傳學，觸發經過修飾的神經細胞。透過觸發一小簇神經元，研究人員能夠迫使受試者回憶起特定的記憶。而如果移除這些神經元，受試者將失去記憶。

大腦記憶可謂是無形中藏著有形。

在說明記憶是有形還是無形前，先來簡要了解一下記憶是什麼的問題。這樣更有利於相關理解。

大腦中的記憶資訊，是建立在大腦皮層神經錐細胞和神經元細胞興奮活動的閾值(興奮幅度)狀態基礎之上的。假如大腦皮層中的一個神經錐或神經元細胞，它的總興奮度值可以做到從0到10的變化幅度。其中的0代表抑制狀態，從1這個最低興奮值開始到最大興奮值10。是每一個神經元細胞進化積累出來的工作能力和不同的工作狀態。

大腦記憶可分為自主運動下的狀態記憶(不受意識控制)和大腦隨意運動下的狀態記憶(受意識控制)兩部分。這裡說的記憶，專指思維活動下的隨意運動部分。人的記憶資訊是透過“眼、耳、鼻、舌、身”這五個方面的感受器來接受資訊刺激。感受器在受到刺激時，形成並釋放群體性電子脈衝。脈衝藉助神經最終上傳到大腦皮層，並透過視覺轉換，把聲音、味覺、嗅覺和痛覺等刺激資訊，通通變成視覺化的記憶資訊。包括“圖片、地圖和情景影片”等直觀映像。記憶以功能皮層區塊神經元細胞上的一個個電子脈衝為單元，以集體同步興奮時的整體性狀態方式儲存。

為什麼說記憶是“無形中藏著有形”的呢。

無形。比如說人在沒有夢境的睡眠狀態下，大腦記憶皮層神經錐細胞就處於一種抑制狀態。由於它沒有興奮，所有記憶資訊皆處於潛伏期。記憶中的圖片或影片資訊什麼也沒有在記憶皮層中興奮性顯示出來。沒有顯示出來，這就意味著您對自己的什麼記憶資訊都沒有看(內視)到。此時的記憶就是無形的。

有形。比如當您閉著眼睛的時候，有一個特別熟悉的朋友叫喊了您的名字，您雖然沒有睜開眼睛看他。但是，你已經知道了他是誰。這是因為你朋友的聲音訊率波刺激到了您的聽覺感受器，感受器應答性地重複了您記憶中早已存在著的這個頻率波資訊，感受器產生的群體性電子脈衝，引起長期記憶中業已存在的狀態記憶再一次興奮。同時還引起視覺皮層的再現性興奮，使您再次感覺到了朋友的外貌特徵圖片。此時，長期記憶中的記憶就變成有形的了。

至於大腦中的記憶“是否是一種新的物質形態”？應該說，它的確是一種新的物質形態結構。理論上講：任何物質之間，在發生結構和位置的運動性變化後，都會留下某種形態“記憶”。大腦記憶資訊的產生和存在，也一定是單個神經元細胞內部和群體性神經元細胞之間在興奮中發生了通徑結構狀態變異。並且是以單個和群體細胞遞質釋放量的參差不同以及透過一個個電子頻率波的媒介作用而留下細胞狀態“印痕”的。從人對某一個圖片的反覆回憶，能夠對其加深記憶來看。就說明神經元本身和神經元之間存在(保留)著記憶“印痕”。

總之。無形記憶，僅僅是針對相關大腦皮層還處於沒有興奮活動階段時，人不能感覺到自己大腦裡的記憶資訊而言的。其實，從微觀上看，神經錐(元)細胞本身和細胞之間，還是有其細微結構上的差異存在的。因而在某種角度上講，說它是絕對無形也是不怎麼科學的。

有形記憶，是記憶資訊被興奮性再現了出來。能即時感覺到記憶圖片資訊存在的時間階段。事實上，有形記憶除了能再現記憶資訊以外，它還包括：刺激源作用於感受器神經錐細胞釋放神經興奮遞質時的動態化有形、感受器形成群體性電子脈衝的動態化有形以及衝動最終引起對應皮層應答性興奮活動時的動態化有形(皮層細胞活動結構和興奮度狀態)等有形記憶。

記憶都是大腦皮層神經錐細胞和神經元細胞內部以及細胞之間所構建起的一種新的結構狀態。