记忆之谜长期以来一直吸引着哲学家和知识分子。柏拉图和亚里士多德认为记忆只存在于灵魂和思想领域，但与物质无关。记忆与我们的自我意识和主观体验密切相关，但记忆也与物理过程有关。

现代的类比喜欢将计算机内存与大脑内存进行比较，其中称为神经元的脑细胞的活动与存储在硬盘中的磁场模式的二进制代码进行比较。然而，与神经元不同，计算机设备不会因执行其工作而发生变化。

存储和处理记忆需要使用纳米级运动蛋白，即驱动蛋白，它可以在神经元内移动材料，构建记忆的结构代码。这些纳米级工人在长长的分子轨道上交替“行走”，以传递材料。

20 年来，包括我在内的神经科学家一直使用尖端的显微镜技术在活体动物身上观察被称为树突棘的微观结构，这些结构在神经元的树突上不断萌芽、变形和退化。

树突棘是神经元与其他神经元形成接触并在整个大脑中形成电路的地方。树突棘可塑性，即树突形状的这种变化，不仅仅是大脑中神经元结构的随机运动。