一、反响回路

反响回路可能是短时记忆的生理基础。反响回路即指神经系统中皮层和皮层下组织之间在某种闭合的神经环路。反响回路是短时记忆的生理基础。

二、突触结构

现在神经生理学家普遍接受一种观点——作为人类长时记忆的神经基础包含着神经元突触的持久性改变，这种改变往往是由特异的神经冲动导致。神经元和突触结构的改变是短时记忆向长时记忆过渡的生理机制。这种改变包括相邻神经元突触结构的变化、神经元胶质细胞数量的增加和神经元之间突触连接数量的增加。

三、长时程增强机制

1973年，波里斯等人首先发现了长时程增强现象，即短串高频刺激传入后引发海马神经元兴奋性突触后电位增大，振幅上升，潜伏期缩短，这种易化作用能持续几个小时到2个月之久。通俗地说，长时程增强是指传递信息的神经元和接受信息的神经元之间突触连接强度的增加。利用长时程增强机制，海马能对新习得的信息进行持续数周的加工，然后再将这种信息传送到大脑皮层中一些相关部位进行更长时间的存储。