記憶如何存儲在人腦中一直是研究者關注的焦點問題。現在越來越多的研究表明，記憶的功能是在廣泛神經網絡參與下完成的，這些神經網絡中，有一些區域起著非常重要的作用。神經細胞間形成一個龐大而復雜的神經通路系統，任何一個神經細胞都不能離開細胞集合而單獨進行活動。一個神經細胞可以是某條通路上的一個環節，也可以是另一條通路的組成部分。因此記憶痕跡并不依靠某一固定的神經通路，它設計成千上萬個甚至上百萬個神經元的相互聯系。
一、顳葉中部及其皮層下結構在記憶中的作用
顳葉中部及其皮下結構——海馬和杏仁核在記憶中起著重要的作用。海馬損傷會引起順行性遺忘，即表現為外顯記憶的損傷。海馬負責鞏固記憶，從而使信息由短時記憶進入長時記憶，得以長久保存，海馬對空間記憶的保持也起著非常重要的作用。杏仁核在那些與情緒有著強烈關聯的記憶中起著重要的作用。
二、前額葉在記憶中的作用
前額葉在情景記憶、工作記憶、空間記憶、時間順序記憶以及記憶的編碼、存儲和提取過程都起著重要的作用。研究表明，人腦左側額葉的語言運動區受損傷，將造成語言記憶的缺陷，病人能記住別人的面貌，卻記不住單詞。臨床觀察發現，額葉受到嚴重損傷時，病人會表現出缺乏計劃的能力，不能形成牢固的行為動機，也不能進行有目的的回憶。
