Das menschliche Gedächtnis besteht aus Informationsmustern, die temporär oder dauerhaft in den Verbindungsmustern und synaptischen Gewichtungen zwischen Neuronen im Gehirn gespeichert werden. Obwohl bestimmte Gehirnregionen wie Hippocampus, Amygdala, Kleinhirn und Basalganglien als stark an bestimmten Aspekten des Gedächtnisses beteiligt sind, glauben viele Forscher, dass das Gedächtnis ein „Feldphänomen“ des Gehirns sein kann – nicht stark lokalisiert in jedem einen Punkt, aber in der Gesamtheit der miteinander verbundenen Landkarte, aus der das Gehirn besteht. Dies würde mit der Beobachtung übereinstimmen, dass die Evolution Redundanz bevorzugt und Tiere mit kritischen Funktionen, die in einer bestimmten Gehirnstruktur lokalisiert sind, den degenerativen Bedrohungen durch Mangelernährung oder Verletzungen stärker ausgesetzt wären als solche mit verteilten Funktionen.
Es gibt drei Möglichkeiten, Gedächtnis zu klassifizieren. Dazu gehören die Aufbewahrungsdauer, der Informationstyp und die zeitliche Richtung. Die Aufbewahrungsdauer wird als die universellste und nützlichste angesehen.
Aus Sicht der Speicherdauer gibt es drei Gedächtnistypen: das sensorische, das Kurzzeitgedächtnis (STM) und das Langzeitgedächtnis (LTM). Das sensorische Gedächtnis arbeitet 200-500 ms unmittelbar nach einem Wahrnehmungsereignis und kann ungefähr 12 Elemente für eine vernachlässigbare Zeitdauer speichern. Gelegentlich werden Erfahrungen, die als sensorische Erinnerungen beginnen, in das Kurzzeitgedächtnis übertragen, das 5, plus oder minus 2 Elemente ohne Probe für eine Minute bis zu einer Stunde speichern kann. Dieser Typ ist für die „phonologische Schleife“ verantwortlich – unseren internen Monolog, der etwas rezitiert, um sich daran zu erinnern.
Der am weitesten verbreitete Typ mit der größten Kapazität ist das Langzeitgedächtnis. Langzeitgedächtnisse werden besonders gut durch Wiederholung und Training und das komplexe Gedächtnisnetz aufgebaut, das sich frei mit anderen Erinnerungen assoziieren lässt. Manchmal wird dieses Netz von Langzeiterinnerungen als Wissen bezeichnet.
Im Langzeitgedächtnis gibt es deklarative (explizite) und prozedurale (implizite) Erinnerungen. Prozedurale Erinnerungen sind motorisch und werden von älteren Teilen des Gehirns gesteuert. Dazu gehören Dinge wie das Erlernen des Fahrradfahrens. Das deklarative Gedächtnis, das weiter in semantische und episodische/autobiographische Erinnerungen unterteilt wird, ist der Kern dessen, was wir als menschliche Erfahrung betrachten. Semantische Erinnerungen sind abstraktes Wissen und die Wiedergabe von Tatsachen, und episodische Erinnerungen enthalten Geschichten. Die beiden Arten des deklarativen Gedächtnisses sind eng miteinander verbunden. Wenn etwas in diesem Artikel für einen Leser neu war, hat er oder sie gerade einige wesentliche Informationen zu seiner Datenbank für semantisches Gedächtnis hinzugefügt.