Wie unser Gehirn arbeitet, das ist noch immer ein großes Rätsel (besonders Schülergehirne!).
Man weiß, dass das Kleinhirn das Unbewusste beinhaltet. Das Großhirn ist in zwei Hirnhälften geteilt, die durch einem Nervenstrang miteinander verbunden sind. Die linke Hirnhälfte kontrolliert dabei die rechte Körperhälfte und umgekehrt. Außerdem scheint die linke Hirnhälfte auf rationale Operationen spezialisiert zu sein, während in der rechten Hirnhälfte vor allem emotionale und ästhetische Operationen ausgeführt werden.

Durch Versuche kann man einige interessante Aussagen über das Gedächtnis formulieren.
Das menschliche Gedächtnis ist funktional dreigeteilt. Uns stehen drei verschiedene Gedächtnistypen zur Verfügung, die jeweils besondere Fähigkeiten und Aufgaben besitzen:

Ultrakurzzeitgedächtnis, Kurzzeitgedächtnis und Langzeitgedächtnis.

Ultra-Kurzzeit-Gedächtnis

Das Ultrakurzzeitgedächtnis ist eine Art Datenpuffer für die dauernd auf uns einbrechenden Informationen der Sinne. Es speichert für den Bruchteil einer Sekunde Sinneseindrücke.

Zeigt man Versuchspersonen nur ganz kurz irgendwelche Buchstaben in einem Raster - nur so kurz, dass sie keine Zeit haben, sich diese Buchstaben einzuprägen, dass sie lediglich eine Art Gehirnschnappschuss davon machen können - und entfernt dann die Buchstaben, lässt das Raster aber stehen, dann können diese Personen für einen kurzen Moment zu jedem Ort, den ihnen der Versuchsleiter auf dem Raster zeigt, sagen, welcher Buchstabe dort eben noch gestanden hatte.

Daraus kann man folgern, dass das Ultra-Kurzzeitgedächtnis ein eidetisches (=fotografisches) Gedächtnis ist. Es kann für den Bruchteil einer Sekunde einen Sinneseindruck speichern, der aber sehr schnell wieder von neuen Eindrücken überschrieben wird.

Das Ultrakurzzeitgedächtnis verhilft uns, das Leben als Fluss zu erleben, wir erfahren nicht Einzelbild für Einzelbild, sondern haben neben dem je aktuellen Bild, das uns die Sinne liefern, noch das vorherige stehen, so dass wir die Veränderungen besser erkennen und unsere Aufmerksamkeit deshalb auf das je Wichtige richten können.

 Kurzzeitgedächtnis

Das Kurzzeit-Gedächtnis muss schon deutlich weniger Informationen verarbeiten: es registriert nur das, was das Ultrakurzzeit-Gedächtnis als wichtigen Eindruck durchgehen ließ.

Mit ihm kann man sich Dinge wenige Minuten lang merken.
Diese Zeit kann durch Wiederholungen (man sagt sich die Einkaufsliste immer wieder vor ...) gestreckt werden.
Das Kurzzeitgedächtnis ist sehr anfällig für Störungen: Wenn man abgelenkt oder erschreckt wird, kann es zu einer ungewollten Entleerung kommen.

Man kann sich das Kurzzeitgedächtnis als einen Aktenschrank mit 7+2 Schubladen vorstellen (normal hat er sieben Schubladen, - trainierte Lernen tunen Ihr Hirn und können dann bis zu 9 Schubladen benutzen).
Immer dann, wenn man eine neue Information speichern will, muss man entweder eine Schublade leeren, oder die neue Information so mit dem Inhalt einer gefüllten Schublade verbinden, dass die neuen und die alten Informationen in eine Schublade passen. Letzteren Vorgang nennt man Clustern von Informationen.  Die  Verschmelzung mehrerer Informationen zu einer einzigen Vorstellung, in der mehrere Einzelinformationen gebündelt sind.

Je komplexer ein Gegenstand ist, den man sich merken möchte, desto instabiler und unzuverlässiger wird er gespeichert. Wenn alle 'Schubladen' gefüllt sind, dann kann man sich nicht mehr auf Vorgänge in der Wirklichkeit konzentrieren  - falls man es doch tut, wird zumindest eine Schublade geleert - das dort abgelegte Wissen steht dann nicht mehr zur Verfügung.

Das Kurzzeitgedächtnis eignet sich nicht zum Lernen, weil man viel zu schnell vergisst, was man dort gespeichert hat.
Es kann lediglich als Ablage für einen Spickzettel dienen, den man in der Pause vor der Arbeit dort ablegen kann, um ihn direkt nach dem Erhalt des Arbeitsblattes auf dessen Rückseite zu kopieren.

Langzeitgedächtnis

Erst was im Langzeitgedächtnis ist, hat man gelernt. Im Langzeitgedächtnis abgelegtes Wissen kann dort unter Umständen ein Leben lang gespeichert sein.

Im Langzeitgedächtnis wird all das abgelegt, was das Gehirn als wichtig erachtet hat - und das Gehirn hat seine ganz eigenen Vorstellungen davon, was wichtig ist und was nicht. Man kann ihm nicht einfach vorschreiben, was wichtig ist.

Man kann aber feststellen, welche Kriterien das Gehirn zur Klassifizierung von Informationen als wichtig oder nicht verwendet: Wenn ein bestimmter Gegenstand wiederholt gedacht wird, wenn er nicht nur passiv wahrgenommen, sondern aktiv durchdacht wird, wenn mehrere Sinne ihn denken, wenn eine lebendige Vorstellung von ihm erdacht wird ... dann nimmt das Gehirn diesen Gegenstand als bedeutungsvoll wahr.

Das Langzeitgedächtnis ist wie ein Büro, in dem viele Informationen abgegeben werden. Leider ist es völlig überlastet. Deshalb kann es die vielen Informationen, die es erhält, nicht ordentlich ablegen. Im Laufe der Zeit werden Informationen dabei weniger vergessen, als einfach nicht mehr gefunden: Wo wurde die Information abgelegt,  wie die Bundesländer heißen?

Die Performance des Langzeitgedächtnisses ist um so besser, je verfügbarer das dort abgelegte Wissen ist. Die Verfügbarkeit hängt davon ab, wie gut einzelne Informationen vernetzt sind, wie gut eine Information also in das 'Wissensnetzt' (unser ganz privates inneres Internet) integriert ist. Man kann sich das Langzeitgedächtnis deshalb als eine Art Netz vorstellt, dessen einzelne Informationen wie Knotenpunkte eines Netzes mit mehr oder weniger vielen anderen Knotenpunkten verbunden sind.

Kurzzeitgedächtnis und Langzeitgedächtnis verhalten sich wie Ram- und Festplatten-Speicher zueinander: Im Kurzzeit-Ram, dem Arbeitsspeicher, liegen die Informationen bereit, die das Gehirn für die Bewältigung aktueller Denkprozesse benötigt. Auf der Langzeit_Festplatte sind eine Vielzahl von Informationen systematisch abgelegt.