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기억 메카니즘은 뇌의 특정부위(hippocampus나 thalamus)의 물리적인 연결로 발생한다. 특히 시냅스간의 전위차이와 신경전달물질의 작용은 절대적이다. 인간의 단기기억은 시냅스 연결 중 특별히 활성화되는 부분적 시냅스의 강화현상으로 촉발되는데, 시냅스간의 화학적 연결은 특정 수용체의 까다로운 특성을 이용한다. 이를 장기상승작용(long-term potentiation, LTP)이라 부르고, NMDA(N-methylD-aspartate) 수용체의 특성이 관여된다. 신경전달물질은 클루탄산염과 결합하는 물리적 특성이 있다. 세포간의 반응은 이온체널이 닫히고 열리는 소위 이원적 구조로 되어 있다. 일반적 조건은 시냅스간 신경세포가 활성화되어 신경전달물질을 방출시킨 후 그 수용체와 결합하는 물리적 조건이 완료되어야 하고, 특별한 조건은 표적 세포가 정상보다 더 높은 양성(+)전압을 가지고 있어야 한다. 이 두 요건이 충족되면 칼슘이온이 표적세포 안으로 유입된다. 즉, 시냅스 구조 안의 신경세포들의 작용 중 칼슘이온이 새포내로 유입되는 지속적인 전기-화학 작용은 장기 상승작용을 만들고, 이 과정이 단기 기억이라는 뇌의 상태와 관련된다는 것이다. 장기 기억의 경우는 단기 기억의 과정이 오래 지속되면, 어떤 단백질이 형성되고 이 단백질은 신체 내에서 정보를 유지시키는 미확인 특정 유전자를 발현시킨다. 유전자는 지속적으로 장기적인 신경세포들의 활성화에 기여된다. 신경세포들의 강화와 증가는 기억을 형성시킨다.
인간의 기억체계는 뇌의 특정부위의 물리적인 연결로 생겨난다. 단기 기억은 시냅스 연결 중 특별히 활성화되는 부분적 시냅스의 강화현상으로 일어난다. 이에 비하여 장기 기억은 단기 기억 과정이 오래 유지되면서  만들어진 단백질이 신체 내에서 정보를 지속시키는 특정 유전자를 나타나게 만든다. 이 유전자는 계속적으로 장기적인 신경세포들의 활성화에 기여하고 신경세포들의 강화와 증가는 기억을 형성한다.