人类作为高等智慧生物大脑的作用不言而喻，大脑掌控者人类的的说有行动，当然记忆也不例外，有科学家专门对大脑的记忆进行了研究，发现大脑记忆的一些特性。
1904年，德国生物学家理查德·西蒙(Richard Semon)提出了一个观点，指出记忆的痕迹是由一组不连续的大脑细胞连接之后拼凑起来的。他将这种想象中的生理回路称为“engram”，即“记忆痕迹”。
在之后的时间里，记忆痕迹在科幻小说和“山达基”(scientology)体系中一直有着顽强的生命力。
然而，证实记忆痕迹的存在还需要等到后来光遗传学(optogenetics)技术的发展。正是有了用光激活的“镊子”，科学家才得以对记忆痕迹回路进行精细的剖析。2012年，日本生物学家利根川进利用光遗传学技术，在麻省理工学院的实验室里首次揭示了记忆痕迹的真实存在。
在去年4月发表的一篇论文中，利根川进的实验室又揭示了记忆痕迹如何在大脑海马产生，然后上传、存储到大脑皮层的详细过程。对记忆保存细节的解析，为扭转记忆失败或记忆过于活跃提供了新的思路和方法。
“在原理上，这项研究揭示了我们应该如何处理那些在创伤后压力症(PTSD)中变得过于活跃的细胞，”澳大利亚昆士兰脑神经科学研究所的主管Pankaj Sah说，“某种程度上，发现这些非常完整的记忆可以如此离散，实在是令人意外。”
第一次有关人类记忆形成和储存的实验性证据要追溯到1953年。当时，27岁的美国人亨利·莫莱森(Henry Molaison，在医学界以H.M。知名)为了治疗癫痫症，切除了大脑中三分之二的海马体。令主持手术的外科医生感到震惊的是，这次手术摧毁了莫莱森产生新记忆的能力，而他原来的记忆则保留了下来。
这场计划外的实验表明海马体是形成新记忆的必需结构，尤其是背景丰富、每天都会产生的“间歇性”记忆，比如今天早上你遛狗时所见到的一切。不过，这些细节丰富的记忆并没有储存在海马体中。随着时间推移，它们会被转移到大脑的外层——大脑皮层。在早前的研究中，如果对患者的大脑皮层进行电刺激，他们就会唤起特定的记忆。
这些记忆的上传通常与信息的压缩有关，有点类似我们压缩电脑文件，以进行长期保存的方式。此前研究者认为，这一过程发生在数天时间内。这种粗线条的认识直到5年前才有所改变。当时，利根川进的实验室——由日本RIKEN脑科学研究所和麻省理工学院合作组建——利用先进的光遗传学技术，将几个近乎神话的观点付诸实践。其中之一便是理查德·西蒙的“记忆痕迹”。西蒙提出，一段记忆会在大脑中留下生理痕迹;而大脑在受到刺激时，会回放这段记忆。
