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当学习了新知识后，大脑会发生什么样的变化呢？在学习了新知识和技能后，又为什么会忘记呢？
人类的学习主要依靠大脑，大脑的本质是神经细胞的集合体，神经细胞之间通过神经连接形成各种通路，以维持学习时大脑的运转。当人们学会了一项技能或者掌握了某种知识后，大脑里并没有增加新的神经元细胞，而是增加了神经细胞之间的连接——突触，这是人脑在进化中采用的最优策略。试想一下，如果学习会增加神经细胞，那么随着知识或者技能的增加，人的大脑就会越变越大，这对人类来说是不现实的，人们也不可能通过脑袋的大小来判断彼此掌握了多少知识。而通过增加不同神经间的连接，就能很好地解决在不增加大脑重量和大小的情况下，不断学习新知识的问题了。
也就是说，学习本身并不会形成新的神经细胞，而是通过让神经细胞以新的模式排列组合形成新的神经连接。一旦新的神经连接在大脑皮层里定型，就算牢固地掌握了这项本领或知识。可是，为什么学会的知识或者技能长期没有使用就会遗忘呢？那是因为，相应的神经突触在没有经常使用的情况下就会慢慢减弱，直到完全消失，从而导致遗忘。因此，要想牢固地掌握学习到的新知识、新技能，就要经常应用，否则就容易发生遗忘，也就是我们常说的“用进废退”。
很多人都有这样的经历：有些事情当时似乎记住了，但过了两天就忘记了，怎么也想不起来，比如某个人的名字或手机号码。这是因为，当时记住的内容在大脑中仅仅形成了神经电传导，也就是短期记忆，并没有形成真正的神经连接。只有在大脑皮层里形成了真正的神经连接，才算把这个知识点真正刻入大脑，形成了长期记忆。因此，学习的本质是增加神经细胞之间的连接——突触，而学习的目的就是形成稳定的长期记忆。
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1.感觉记忆、短期记忆和长期记忆
根据记忆内容在脑中存储的时间长短，人们的记忆可大致分为三类——感觉记忆、短期记忆和长期记忆。感觉记忆是记忆的开始阶段，是当客观刺激停止作用后，感觉信息在极短的时间内被保存下来的记忆，存储的时间大约为0.25—4秒。例如，大街上的一辆车从你身边飞驰而过，那辆车的外形会在你的大脑中有短暂的停留。短期记忆的时间跨度从几秒钟到几分钟不等，它们先被暂时存在大脑的某处，然后要么进入长期记忆被储存，要么被遗忘、丢弃。比如，有人告诉你一个邮寄地址，你可能会一直记住这个地址，也可能在几分钟后就忘了这个地址。长期记忆储存在大脑里的时间更长，相当于几个短期记忆联合形成的记忆，可被永久储存。受到回忆的重要性和次数的影响，长期记忆可能会逐渐褪去，也可能被永远记住。例如，你也许可以清楚地回忆起五岁时妈妈经常给你穿的那条裙子的样子，也可能记不起七岁时是谁送你第一次去上学。
2.认识大脑的管理员——海马体
你知道吗？当一条信息进入大脑时，首先形成的是短期记忆，然后才能转化成长期记忆。当然，并非每个短期记忆都有机会晋升为长期记忆，这取决于我们的大脑“管理员”——海马体。海马体位于大脑的深处，因形似海马而得名。它负责审查短期记忆的每一条信息，决定把它放进长期记忆还是彻底抛弃。
海马体就像一个图书管理员，它的任务就是筛选出有用的信息，并将其储存为长期记忆。那么，海马体靠什么判断是否要将信息放入长期记忆呢？海马体判断信息要不要进入长期记忆的标准，就是这条信息是否有利于生存。例如，某人的手机号码这种不重要的信息，海马体就不会运送到大脑皮层中长期保存，因为它对生存而言并非不可或缺。海马体之所以有这个特点，是人类大脑长期进化的表现。
从脑科学的角度理解，大多数提升学习效率的方法都是在和我们的海马体斗智斗勇，希望利用海马体的生理特点为我们服务。
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18岁的“青蛙公主”谷爱凌在2022年北京冬奥会上取得了“两金一银”的好成绩。此后，她在接受媒体采访时多次分享自己的“成功秘诀”，那就是每天要睡够10小时。好的睡眠让她有足够的精力和专注力去学习、训练。
说起睡觉，很多人觉得它似乎和“偷懒”有关，和学习、优秀格格不入。然而，现代神经科学告诉我们，睡眠是提升学习效率的重要环节，也是学习的一部分。在大脑中负责记忆的区域海马体，只在睡眠的时候才开始工作，所以好好睡觉有助于海马体巩固、整理白天的记忆，并将需要记忆的信息刻入大脑皮质，从而转化为长期记忆。睡眠不足不仅会导致注意力不集中等问题，更会影响到一个人的认知能力。
Sleep （《睡眠》）杂志报道：普通人正常的睡眠时间应为每晚6—8小时，睡眠太多或太少都会导致大脑衰老提前4—7年。一个连续17小时没睡觉的人，其认知能力大约相当于一个血液酒精浓度为0.05%的人。因此，大学生把一天的计划都安排得满满的、熬夜通宵学习，看起来学习非常努力刻苦，但实际上这并不是明智的做法。相反，那些懂得劳逸结合、懂得好好照顾自己的学生，反而可能用更少的时间轻松学完同样的内容。
好的睡眠有如下作用：
1.恢复能量
睡眠时，人体的基础代谢率降低、能量损失减少，同时体内各脏器开始工作，合成身体活动和生长需要的各种能量物质。
2.清理代谢废物
白天身体活动产生的大量代谢废物，大多数都要在睡眠过程中被清理。尤其是大脑在高强度工作时会产生大量有毒、有害的代谢物质，需要依赖人体熟睡时产生的脑脊液清洗。
3.提升学习能力
具有存储与巩固记忆功能的海马体，其工作的关键时间就是在睡眠时。麻省理工学院研究者的研究显示，多数睡眠时间充足的学生学习成绩更好。
4.提高免疫力
睡眠能增强个体产生抗体的能力，从而增强个体的抵抗力，使其更有精力应对学习和生活上的挑战。