记忆是物质吗？
咱们先不提那些高深的科学名词，就从最最实在的生活感受出发。你有没有过这样的经历：突然间，一股熟悉的味道飘来，一下子就把你带回了某个童年的午后，阳光暖暖地照在身上，耳边是奶奶絮絮叨叨的声音。或者，你看着一张泛黄的老照片，照片里的人已经不在了，但那张笑脸，那个神态，清晰得仿佛昨天才见过一样。这些瞬间，记忆就像一股暖流，或者是一幅画面，在脑海里鲜活地呈现出来。
那么，这股“暖流”或者这幅“画面”，能算得上是物质吗？
从我们最直观的理解来说，物质是看得见、摸得着的，是占有空间、具有质量的东西。比如这张桌子，你可以用手去摸，能感受到它的质感，它就实实在在地摆在那里。你手里的手机，也是物质，它有重量，有形状。
记忆呢？它好像就不属于这一类。它没有固定的形状，你抓不住它，也感觉不到它的重量。你不能把它放在抽屉里，也不能把它放到实验室的显微镜下去研究它的分子结构。从这个角度看，记忆似乎和我们通常理解的物质，是扯不上边的。它更像是一种经历的痕迹，一种意识的活动。
但是，事情又没那么简单。如果记忆完全不是物质的，那它又是怎么存储在我们的身体里的呢？难不成它就那么凭空存在？
科学告诉我们，在大脑这个神奇的器官里，存储记忆是有具体的物理基础的。我们的大脑，就是一团由无数神经元组成的复杂网络。这些神经元之间，通过突触相互连接，形成一个巨大的通讯系统。当我们学习新东西，或者经历某件事时，大脑中的神经元就会发生变化。这些变化，包括神经元之间的连接强度、新突触的形成，甚至是神经元内部的化学物质和电信号的传递模式，都可能在“记录”我们的经历。
打个比方，你可以想象一下，你的大脑就像一片广阔的土地，而记忆就是在这片土地上留下的各种“小径”和“痕迹”。当你反复走一条路时，这条路就会变得越来越清晰，越来越容易走。在大脑里，也是类似的道理，某些神经连接被反复激活后，会变得更强壮、更有效率。这些“强壮的连接”和它们之间的“通路”，就是我们用来检索和回忆信息的基础。
所以，如果把记忆看作是这些神经连接的“模式”或者“状态”，那么它就有了物质的基础。我们的大脑是物质的，而大脑中的这些物理变化，当然也是物质层面的。从这个意义上说，记忆就寄存在物质上，是物质在大脑里发生的某种特定的、有组织的“形态”。
只不过，这个“形态”不是一块石头，也不是一滴水。它更像是电流在电路中的流动模式，或者磁粉在磁带上的排列方式。你不能直接“拿到”那个电流或者磁粉的排列，但你知道，正是这种特定的排列，承载了你想要的信息。
而且，记忆还有一个很奇妙的地方：它不是一成不变的。我们的大脑在不断地“重塑”和“更新”我们的记忆。每次回忆，都可能在原有基础上进行微调，甚至可能加入一些新的“细节”，或者把一些不重要的部分“模糊化”。这种动态的、可塑的特性，也让它看起来更加复杂。它不是一个僵死的“文件”，而是像一段活着的音乐，每次播放，都可能有细微的差别。
所以，要说记忆本身“是”物质，可能有点绝对。它更像是一种物质所承载的、由物质结构和活动所表现出来的“信息”或“模式”。是那个在大脑这个物质基础上建立起来的、极其复杂的、动态的“状态”。就像你不能说一本书的“内容”是纸张和油墨，但没有纸张和油墨，就没有这本书的内容一样。
从这个角度来看，记忆既不是纯粹的虚无，也不是我们通常理解的“一块块”的物质。它是物质在大脑里的某种高度组织化、动态化的“表征”。它让我们能够保留过往，影响现在，并为未来做准备。这或许就是记忆的迷人之处，也是它如此难以简单定义的奥秘所在。
网友意见
说明：问主最早的问题是记忆有质量吗？后面改为记忆是物质吗？
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目前，神经学界主流的看法是认为记忆的承载是神经可塑性。简单来说，记忆的存储是由单个神经突触或一个神经元，甚至一团神经元的结构性变化产生的。
从突触可塑性来看，最典型的例子是长时程增强（long-term potentiation, ltp）。最早是1960s在兔的海马(hippocampus)中发现的。具体的表现为，当神经元a轴突投射到神经元b树突时，如果反复高频电刺激神经元a的轴突，与此同时对神经元b进行记录的话，可以发现在一段时间刺激后，神经元b对相同强度的神经元a刺激产生的兴奋性反应增强。
主要产生的原理为，当神经元a收到刺激后，释放glu能递质，其与神经元b的突触后膜上的AMPA受体结合，离子通道开放，导致阳离子离子进入突触后膜，继而产生使突触后膜膜电位上升的兴奋性突触后膜电位（EPSP）。由于EPSP的产生，其导致原本同样位于突触后的glu受体NMDA受体上原本其封闭离子通道的Mg离子被推开，从而NMDA受体离子通道开放，钙离子涌入，（如果细胞整体膜电位继续升高触发动作电位）。妙就妙在钙离子上，由于细胞内钙离子浓度的增加，钙调蛋白激酶II（CaMKII）与蛋白激酶C （PKC）将被激活。
重点来了，而这两个激酶的激活将主要两个作用。第一个作用是，我们上面提到的，突触后膜上AMPA受体将被这两个激酶磷酸化，AMPA受体活性将进一步增加，即LTP的初期。第二个作用是，CaMKII和PKC将激活胞外信号调节激酶（Erk），从而导致神经元本身基因表达和蛋白合成的变化，最后的结果就是突触后膜的AMPA受体的数量增加。同时还有LTD，基本原理相似，但和LTP相反，一般是导致AMPA活性降低，去磷酸化。所以，总结起来，在神经突触层面，记忆的承载物会因为记忆的存在而产生质量变化。
如果再宏观一点，神经元集群的可塑性。刚刚我们讲的是单个突触的变化，实际上，两个神经元间存在若干的突触链接。而两个神经核团之间存在无数的神经元链接。新的技能的学习和记忆的存储，往往伴随的是突触的消亡或增加（神经修剪机制，无用的突触会被修剪掉，可以类比提高信噪比理解），突触强度的消亡或增加（突触强度的变化其实是神经递质受体和递质数量的变化）。
我本身在做的就是视觉神经的可塑性，更多是和发育有关。但是，学习和记忆的可塑性大的逻辑是一样的。
很多回答在谈信息，类比计算机。但是，脑不是计算机，不存在所谓功能性而非结构的变化。任何一个功能性的改变必定伴随结构性的变化，可能是宏观结构，比如神经元数量的变化；也可能是微观，比如突触数量的变化，突触受体的变化；也可能是更微观，蛋白质合成的变化，dna表达的变化。如果非要把脑和程序类比的话，脑的程序更像是乐高积木或者多米诺骨牌排列的程序，必须是有实体基础的。
总结，人脑是会因为记忆的存在而产生质量变化。不一定增加也可能是减少。所以非要说的话，记忆也可能是质量为负哦。
记忆的载体是物质，在大脑中表现为蛋白的特殊折叠形式。类似电脑内存的载体是芯片。而记忆本身是信息，信息是没有质量没有形状的。
关于记忆储存的具体机制，科学家至今为止还在探索中，并且可能还有很长的路要走。我们现在为止知道的是，记忆的每个细节信息会储存在不同的神经元中，而一个整体的记忆则涉及到大量的神经元。这些神经元互相之间，用长长的神经纤维连接成一片片大型记忆网络，承载我们整个人生的标记。
我们的大脑在做任何一件事的时候，几乎都不是单个神经元可以完成的，而是需要成群结队的神经元群落表现出周期性的活动来完成。这个效果类似于足球场观众席上波浪形传播的人潮。而记忆的形成过程在微观上也是不同区域的神经元群周期性地同步激活形成的。具体来说，大脑里距离遥远的神经元之间同步激活，这种同步性因为一些科学家还没弄懂的原因使得两个地方的神经元向着对方长出新的神经突触，最终彼此神奇地连接在一起，完成记忆的编码和巩固。记忆巩固的这个过程通常需要反复的激活才能达成。比如说学习英语单词，我们通常都做不到过目不忘，而是需要反复地去背一个单词，背上十遍八遍才可能记住。
不过，也不是所有的记忆都需要反复练习才能形成。在很少见的情况下，一些涉及到重大情绪的记忆可能只需要经历一次就会给人留下终身的深刻印象。为什么这种记忆这么容易记住呢？因为和情绪有关的记忆会激活大脑负责情绪的古老边缘皮层，比如恐惧情绪激活了杏仁核，而这个杏仁核就长在海马体边上，和负责记忆的海马体连接非常紧密。所以重大情绪有关的记忆非常容易留下深刻印象。
记忆分为两种，一种叫做外显记忆，又叫做陈述性记忆，包括对知识、事件、地点、物体等等的记忆；另一种叫做内隐记忆，又叫做非陈述性记忆，包括对知觉和运动技能的记忆。陈述性记忆主要依赖于海马体和周边的新皮层储存，并且需要意识的参与；而非陈述性记忆通常不需要意识的参与，更加的自动化，主要依赖于大脑的其他部分，比如小脑、纹状体、杏仁核等等。在这里重点介绍陈述性记忆。
外界的信息进入大脑变成记忆的过程很有意思。记忆在大脑中的编码是以波的形式实现的。不同时间地点发生的事情，是通过不同的频率、振幅、相位来编码，然后储存在不同的神经元中，互相之间以复杂的网络相连。而记忆“波”的微观储存，是特定蛋白的不同的三维折叠形式，同样折叠形式的蛋白像叠罗汉一样叠加在一起，叠得越多，这个记忆的强度越强。一般来说，时间上跨度比较短（比如六小时）的两件事，负责储存这两段记忆的神经元通常有重叠。而如果两件事发生的时间间隔超过了24小时，这两件事就会储存在完全不同的两簇神经元里了。
科学家在对果蝇大脑的研究中，发现有种蛋白似乎和果蝇的记忆密切相关，叫做Orb2蛋白。这种蛋白表现出了类似朊蛋白的特质，他们可以随着不同的情境改变形状，和聚集在一起。如果抑制Orb2蛋白，就会使果蝇暂时”失忆“，Orb2蛋白聚集得越快，记忆形成的速度也越快，而这个蛋白的聚集，可以增强长时记忆。人脑中也有和果蝇的这个记忆蛋白相对应的蛋白，叫做CPEB蛋白。CPEB蛋白和Orb2蛋白作用类似，也可能是我们储存记忆的标签。
我们学习到的信息在刚刚进入大脑的时候，先会以短时记忆的形式储存在海马体神经元的突触中，然后在接下来的几个小时到几天中，会被分门别类地编码进入大脑皮层的长时记忆中去。记忆从短时记忆到长时记忆的过程具体是怎么实现的呢？
记忆从不稳定的短时记忆转移到稳定的长时记忆的过程，主要是在睡眠的阶段完成的。睡眠的阶段可以粗略划分为由浅入深的非快速眼动睡眠阶段和快速眼动睡眠阶段，其中快速眼动睡眠阶段就是做梦的主要阶段。非快速眼动睡眠阶段和快速眼动睡眠阶段似乎都和记忆巩固过程有关。在睡觉的时候，暂时储存在海马体中的白天的经历会被重新激活，并在大脑中重演的过程中会被逐渐“写入”到大脑新皮层中去，巩固变成长时记忆。
现在你大概了解了记忆从不稳定的短时记忆状态转变成稳定的长时记忆状态的过程。在记忆储存在大脑中之后，我们又是如何提取记忆的呢？
科学家发现，海马体中的一些重要神经元，可能起着“检索标签”的功能，当你需要提取某些记忆时，激活“检索标签”就可以“牵一发而动全身”，从大脑皮层储存的长期记忆中翻找出你需要的部分。当我们提取记忆的时候，和从电脑里提取储存的信息是不一样的。每当我们回忆一件事情的时候，其实也会修改这个记忆本身。当回忆一件事的时候，储存记忆的蛋白会重新被激活，变成不稳定的状态，之后再重新逐渐巩固成长时记忆。在这个过程中，环境中新的信息和情绪状态都可能影响到原有记忆，甚至修改记忆。所以对一件事回忆的次数越多，这件事可能离本来的样子越远。
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Bernat Kocsis. REMembering what you learned. Science. 13 May 2016 Vol. 352, Issue 6287, pp. 770-771, DOI: 10.1126/science.aaf9117
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