蘇格拉底是對的。把自己的思想寫下來，同時通過讀書獲得別人的思想，人們逐漸對這樣的讀寫行為習以為常，他們對自身記憶內容的依賴性也隨之降低。過去必須存放在腦袋中的東西，逐漸可以存放在陶片、紙捲上，後來又可以存放在書本中了。正如那位偉大的演說家所預言的一樣，人們開始把並非「來自本身，而是通過外在標記」獲得的內容叫做思想。隨著活字印刷術的不斷傳播以及由此帶來的出版物和文學作品的日漸增多，人們對個人記憶的依賴進一步減弱。圖書館裡和個人家中的圖書報刊成了大腦生物學倉庫的有效補充。人們不必再事無鉅細地記住所有內容。他們可以查資料。
不過，這並不是故事的全部。印刷圖書的蓬勃發展還有另一重效應，蘇格拉底沒有預見到這種效應，不過他可能會對此表示歡迎。在事實、觀點、思想和故事方面，圖書為人們提供了數量和種類都比以前豐富得多的供應來源，而且深度閱讀的方法和文化都鼓勵人們努力把書本上的內容記在腦海中。17世紀西班牙塞維利亞地區主教伊西多爾注意到，閱讀思想家寫在書中的「話語」，「使它們更不容易從記憶中消失」。由於人人都可以自由安排自己的讀書程式，人人都可以自由制定自己的讀書綱要，個體記憶這個概念的社會決定屬性減弱了，而它作為與眾不同的個人觀點和個性特質基礎的私人化屬性加強了。在書籍的啟發激勵下，人們開始把自己視為自身記憶的作者。莎士比亞就讓哈姆雷特把他的記憶稱為「自己大腦的書卷」。
寫作會讓記憶衰退，蘇格拉底為此憂心忡忡。按照義大利學者和小說家翁貝託·艾柯的說法，蘇格拉底表達了「一種永恆的擔憂：新的技術成就總是會廢除或毀壞一些我們認為珍貴、有益的東西，對我們來說，這些東西本身就代表著一種價值，而且它們還具有深層的精神價值」。事實證明，對記憶喪失的擔憂完全是杞人憂天。書籍的確為我們的記憶提供了補充，不過，正如艾柯所說，書籍也「挑戰並改進了記憶，它們並沒有弱化記憶」。
荷蘭人文主義教育家伊拉斯謨在他1512年出版的教科書中，重點強調了記憶和讀書之間的聯絡。他敦促學生在書上寫評註，看到「感人肺腑的詞語，古雅或新奇的措辭，精彩的文體、格言和範例，還有值得記住的評論」，都要用「適當的符號」加以標記。他還主張，所有師生都要隨身攜帶筆記本，筆記內容可以按不同主題排列，「一旦發現值得記下的內容，隨時都可以將其寫在適當的位置上」。抄寫摘錄精彩內容，然後定期進行背誦，有助於牢記不忘。摘錄引用的段落可以看做從書頁當中採擷的「各種花朵」，它們可以在記憶的頁面中儲存下來。
伊拉斯謨的倡議跟羅馬哲學家塞內加的主張遙相呼應，塞內加也以植物作比喻，以此描述記憶在閱讀和思考過程中所扮演的不可或缺的角色。塞內加寫道：「我們應該效仿蜜蜂。通過各種閱讀採集而來的不管是什麼東西，我們都應該分別收藏在不同的空間內，因為東西分別存放會更好。然後，我們應該勤勤懇懇地運用所有的聰明才智，把我們品嚐過的各種各樣的花粉混合起來，將其釀成甜美的蜂蜜。通過這樣一種方式，即使外觀表象還跟原來一樣，其內在本質已經迥然不同於初始狀態。」在伊拉斯謨和塞內加看來，記憶是一個大熔爐，它要高於我們記住的所有事情的總和。記憶是經過重新加工的東西，它本身是獨一無二的。
伊拉斯謨勸告每個讀者隨身攜帶筆記本，摘抄那些值得銘記在心的精彩段落，這個建議得到了人們的熱情支援，遵照執行者眾多。這樣的筆記本後來被稱為「備忘錄」。在文藝復興時期，備忘錄變成了學校裡的固定配備，所有學生人手一本。到17世紀時，備忘錄的使用範圍已經不限於學校。要培養一個有教養的人，備忘錄被視為必不可少的工具。1623年，英國哲學家培根評論說，「一本精彩而內容廣泛的備忘錄摘要」可以為「大腦記憶提供非常有效的幫助」，「幾乎沒有任何東西會比它更有用」。他寫道，備忘錄是把書面作品銘記在心的輔助手段，一本儲存完好的備忘錄可以「為發明創造提供素材」。根據美利堅大學語言學教授內奧米·巴倫（naomibaron）的說法，在整個18世紀，一位「紳士的備忘錄」既是「他智力發展的媒介」，又是「他智力發展的編年史」。
到了19世紀，隨著人們生活節奏的加快，備忘錄的普及性降低了。及至20世紀中葉，人們對記憶本身的偏愛也開始減弱。進步教育家把做筆記當做不文明時代的歷史殘餘，將這個習慣逐出了教室。長期以來一直被視為個人洞察力和創造力的激發因素的備忘錄，逐漸被看成了想象力的障礙物，後來乾脆被認為是對智力的浪費。整個20世紀，都在不斷引進新型儲存介質——錄音帶、錄影帶、縮微膠捲、影印機、計算器、電腦磁碟，這些儲存介質極大地拓展了「人工記憶」的範圍和可用程度。把資訊裝進自己腦袋的重要性似乎越來越低。在網際網路上，無窮無盡的資料可以輕鬆檢索，這項技術的出現不僅引起了我們對記誦的看法進一步的改變，也引起了我們對記憶本身看法的進一步改變。網際網路很快就被看成個人記憶的替代物，而不僅僅是補充品。今天，人們談到人工記憶時已經習以為常，彷彿人工記憶已經和生物記憶沒有任何區別一樣。
《連線》雜誌觀察家克萊夫·湯普森（clivethompson）把網際網路稱為「體外大腦」，說它正在接替以前由體內記憶扮演的角色。他說：「我們幾乎已經放棄記住任何東西的努力，因為我們可以立刻在網上找到這些資訊。」湯普森提出：「把資料任務交給矽晶體，我們可以解放自己的大腦，讓其執行急中生智、奇思妙想之類更加‘人性化’的任務。」戴維·布魯克斯（davidbrooks）是《紐約時報》一位很受歡迎的專欄作家，他也持有類似觀點。他寫道：「我過去認為資訊時代的魅力就是允許我們知道得更多，可是後來我認識到，資訊時代的魅力是允許我們知道得更少。它為我們提供了‘外部認知奴僕’——半導體儲存系統，網上協作過濾功能，消費者偏好分析演算法，聯網知識系統。我們可以讓這些奴僕挑起重擔，而把自己解放出來。」
彼得·蘇德爾曼（petersuderman）經常在《美國風景》（americanscene）雜誌上發表文章。他認為，由於我們或多或少地跟網際網路建立了永久聯絡，「利用大腦儲存資訊不再是高效的辦法了」。他說，記憶功能現在應該像個簡單的索引，只需為我們指出網上的位置，讓我們在需要資訊的時候能夠找到資訊就夠了。「當你可以用大腦裝下通向整座圖書館的快捷指南的時候，何必還要記住一本書的內容呢？我們現在不是要記住資訊，而是要實現資訊的數字化儲存，只需記住我們儲存了什麼即可。」蘇德爾曼說，由於網路一直「教導我們像它那樣思考」，我們最終只會在自己的頭腦中儲存「相當少的深層知識」。技術作家唐·泰普史考特說得更直白。他說，既然我們「在谷歌搜尋引擎上輕鬆一點」就可以查詢任何內容，那麼，「記誦長篇段落和歷史事實」就是陳腐過時的做法。記誦就是「浪費時間」。
計算機資料庫為個人記憶提供了一個有效甚至更好的替代品，我們信奉這樣的觀念實在不足為奇。有關大腦認識的流行觀點經歷了一個世紀的變遷，這一變遷隨著上述觀念的出現而達到高潮。由於我們用來儲存資料的機器容量更大、靈活性更強、響應更及時，我們已經習慣於把人工記憶和生物記憶混為一談了。雖然如此，那種觀念還是一個不同尋常的發展。此前在歷史上的任何時候，認為記憶可以「外包」的觀點都是無法想象的。對古希臘人而言，記憶是一位女神：摩涅莫辛涅，她是繆斯的母親。在奧古斯丁看來，記憶是「宏大而無盡的奧秘」，是上帝之力在人身上的反映。自中世紀到文藝復興時期，再到啟蒙運動時期，事實上，一直到19世紀末，有關記憶的古典觀念一直沒有改變。1892年，威廉·詹姆斯在給一些教師講課時宣稱：「記憶的藝術就是思考的藝術。」當時，他是在陳述顯而易見的事實。如今，他的說法看來已經過時了。記憶不僅喪失了神性，而且正在喪失人性。記憶女神變成了一臺機器。
把人腦描述成電腦，我們接受了這樣的隱喻。我們對記憶的看法發生變化，這是那個隱喻深入人心的又一個明證。如果說生物記憶像計算機硬碟那樣工作，把以位元為單位的資料存放在固定位置上，以這些資料作為大腦計算的輸入內容，那麼，卸下儲存負擔，把這個任務交給網路，這不僅是可能的，而且就像湯普森和布朗克斯所說的一樣，這是對人的解放。網際網路為我們提供了一個容量大得多的記憶體（儲存器），同時也清空了我們的大腦空間，以便執行更有價值甚至「更加人性化」的計算任務。這個比喻簡單明瞭，很有說服力，而且比起把記憶比做花朵標本冊和蜂巢中的蜂蜜的說法，似乎更「科學」。但是，我們在後網際網路時代關於人類記憶的新觀念存在問題。這個觀念是錯誤的。
20世紀70年代早期，埃裡克·坎德爾以實驗證明了「神經突觸會隨經驗改變」。在此之後的很多年裡，他繼續致力於海參神經系統的研究。不過，他研究工作的焦點改變了。觸控海參時，它的鰓會退縮，坎德爾的研究開始超越這樣簡單的反射反應，轉向大腦如何儲存記憶資訊之類複雜得多的問題。坎德爾特別想搞清楚神經科學領域一個最讓人困惑的重要問題：我們清醒的時候，工作記憶的內容每時每刻都在變化，大腦究竟是怎樣把這類轉瞬即逝的短期記憶準確無誤地轉變成可以終生不忘的長期記憶的呢？
我們大腦中的記憶型別不止一種，這是自19世紀末以來神經學家和心理學家公認的事實。1885年，德國心理學家赫爾曼·艾賓浩斯（hermannebbinghaus）以自己作為唯一的實驗物件，開展了一系列讓他精疲力竭的實驗。在實驗中，他讓自己記住2000個毫無意義的單詞。艾賓浩斯發現：記憶單詞的能力會隨學習單詞次數的增加而增強，而且一口氣記住6個單詞要比同時記住12個單詞容易得多。另外他還發現，人的遺忘過程有兩個階段。背完單詞一個小時之後，大部分單詞很快就從記憶中消失了，不過一小部分單詞保留在記憶中的時間會長得多——這些單詞會逐漸消失。艾賓浩斯的實驗結果讓威廉·詹姆斯在1890年得出了記憶有兩種的結論：在事件激發之後很快就會從頭腦中消失的「初級記憶」，以及在大腦中留存時間不確定的「次級記憶」。
大體與此同時，針對拳擊手的研究揭示：頭部所受的震盪性打擊會導致逆行性遺忘，它會把此前幾分鐘或數小時記憶體在大腦中的所有記憶抹掉，而更早之前的記憶則完好無損。癲癇病患者病情發作之後，也可以觀察到同樣的現象。這類觀察結果暗示我們，記憶在形成之後的一小段時間內一直處於不穩定的狀態，甚至那些很牢固的記憶也是一樣。初級記憶或說短期記憶要轉化為次級記憶或說長期記憶，看來需要一定的時間。
19世紀90年代末，德國的另外兩位心理學家格奧爾格·繆勒（georgmüller）和阿爾方斯·匹爾捷克（alfonspilzecker）開展了很多心理學研究，他們的研究結果為上述假說提供了支援。他們對艾賓浩斯的實驗加以改變，讓一些人記誦一列沒有意義的單詞。一天後，對這組實驗物件進行測驗，結果發現他們都記住了那些單詞。兩位研究者隨後對另一組實驗物件進行了同樣的實驗，不過這次要求他們學完第一列單詞之後，馬上開始學習第二列單詞。在第二天的測驗中，這組實驗物件記不起第一列單詞。繆勒和匹爾捷克後來又進行了一次總結實驗，這次又對實驗安排作了調整。第三組實驗物件跟前面兩組一樣，首先被要求記住第一列單詞。間隔兩個小時之後，再讓他們學習第二列單詞。這組實驗物件跟第一組一樣，在第二天回憶第一列單詞時幾乎沒有什麼問題。繆勒和匹爾捷克得出結論：記憶在大腦中固定下來，大約需要一個小時左右的時間。短期記憶不會立即變成長期記憶，而且記憶的鞏固過程是很脆弱的。只要有任何中斷，不管是大腦要做的工作，還是簡單的分神，都會把萌芽狀態的記憶內容從頭腦中清除。
後續研究證實了短期記憶和長期記憶兩種記憶形式的存在，並且為前者轉變為後者的鞏固階段提供了進一步的證據。20世紀60年代，美國賓夕法尼亞大學神經學家路易斯·弗萊克斯納（louisflexner）有一個非常有趣的發現。他給老鼠注射抗生素，阻止細胞產生蛋白質，之後他發現這些小動物無法形成長期記憶（記住在迷宮中行走時如何避免遭受電擊），但是能繼續儲存短期記憶。這一發現的意義十分清楚：長期記憶並不只是短期記憶的強化形式。這兩類記憶的生物過程是不同的。儲存長期記憶需要合成新的蛋白質，而儲存短期記憶不需要。
坎德爾深受自己前期奠基性海參研究結果的啟發，他把一組優秀的研究者招至麾下，包括生理心理學家和細胞生物學家，幫他研究短期記憶和長期記憶在物質層面的運作方式。在海參學習適應刺戳和電擊等刺激的過程中，他們開始小心翼翼地跟蹤海參神經訊號的傳導路線，「一次關注一個細胞」。他們很快就證實了艾賓浩斯觀察得出的結論：一種經驗重複的次數越多，對這種經驗的記憶維持時間就越長。重複可以促進記憶。在研究重複對單個神經細胞和神經突觸造成的影響時，他們發現了一些令人驚異的東西：突觸內神經遞質的濃度改變了，從而引起神經細胞之間已有連線強度的改變。不僅如此，在神經細胞上還長出了全新的突觸終端。換言之，長期記憶的形成不僅涉及生物化學變化，而且涉及解剖學上的變化。坎德爾認識到，這一發現解釋了鞏固記憶需要新的蛋白質的原因。在細胞發生結構性變化的過程中，蛋白質扮演著不可或缺的角色。
在海參相對簡單的記憶通路當中，解剖學上的變化是很廣泛的。研究人員在一次實驗中發現，在長期記憶鞏固之前，某個感覺神經元大約有
1300個突觸連線，分別連線到其他25個神經元上。其中只有40%的突觸連線處於活躍狀態，也就是說正在產生神經遞質，以此傳送神經訊號。長期記憶形成之後，神經連線的數量翻了一番還多，達到2700個，而且處於活躍狀態的比例也從40%增加到60%。只要長期記憶存在，新的神經連線就會保持。當記憶衰退的時候——不再繼續重複相關經驗，神經連線的數量最終又減少到大約1300個。即使在記憶內容被忘掉之後，神經連線的數量仍然會比原來多一點，這一事實有助於解釋第二次學東西比第一次更容易。
坎德爾在2006年出版的自傳《追尋記憶的痕跡》（insearchofmemory）中寫道，通過新一輪海參實驗，「我們第一次看到，大腦當中神經突觸連線的數量不是固定不變的——它隨學習而改變！而且，只要解剖學上的變化能夠維持，長期記憶就能繼續保持」。這一研究還揭示了兩種型別的記憶在生理學上存在的根本差異：「短期記憶會加強或弱化先前存在的神經連線，從而引起突觸功能的改變；長期記憶則需要發生解剖學變化。」坎德爾的研究發現跟梅爾則尼奇及其他科學家在神經可塑性方面的研究結果吻合得天衣無縫。鞏固記憶會引起生物化學變化和結構變化，這個規律並不限於海參，進一步的實驗結果很快就證明了這一點。這樣的變化也會發生在包括靈長類動物在內的其他動物身上。
坎德爾和他的同事在細胞水平上解開了有關記憶的一些謎團。現在，他們還要更進一步，深入研究細胞內部的分子活動過程。正如坎德爾後來所說的那樣，這些研究人員「正在進入完全未知的領域」。他們第一次看到了短期記憶形成過程中神經突觸發生的分子變化。他們發現，這個過程涉及的變化遠遠超出神經遞質——在這種情況下是穀氨酸——從一個神經元到另一個神經元的傳遞，被稱為中間神經元的其他細胞也會參與其中。中間神經元產生神經遞質血清素，血清素可以調整突觸連線，調節釋放到神經突觸的穀氨酸量。坎德爾與詹姆斯·施瓦茨（jamesschwartz）和保羅·格林加德（paulgreengard）兩位生物化學家攜手合作，他們發現突觸調整是通過一連串的分子訊號發生的。中間神經元釋放的血清素與神經元突觸前膜上的受體結合，從而啟動一個化學反應，該化學反應引導神經元產生環腺苷酸。環腺苷酸又會啟用蛋白激酶a，這是一種催化酶，可以刺激細胞向神經突觸釋放更多的穀氨酸，從而加強突觸連線，延長神經元鏈條上的電活性，並讓大腦能夠在幾秒鐘或幾分鐘的時間內維持短期記憶不丟失。
持續時間如此短暫的短期記憶是怎樣轉變成長期記憶的？弄明白這個問題是坎德爾面臨的下一個挑戰。記憶鞏固過程的分子基礎是什麼？要回答這個問題，就需要進入遺傳學領域。
1983年，聲名卓著而又財力雄厚的霍華德·休斯醫學研究所邀請坎德爾與施瓦茨及哥倫比亞大學神經學家理查德·阿克塞爾（richardaxel）一道，牽頭成立分子認知研究小組，研究基地設在哥倫比亞大學。這個研究小組很快就從海參幼體上成功獲取神經元，然後利用這些神經元作為實驗室裡的組織培養基，讓它們生髮出包含突觸前神經元、突觸後神經元以及介於二者之間的神經突觸在內的基本神經通路。為了模擬具有調節功能的中間神經元的行為，科學家把血清素注入培養基。不出所料，注入一次血清素，就會觸發釋放一次穀氨酸，從而引起突觸連線的輕微加強，而這正是短期記憶的特徵。相形之下，分別注入5次血清素，已有突觸的強化效果會持續數天，並且還能刺激形成新的突觸終端——這是長期記憶對應的變化特徵。
重複注入血清素之後所發生的變化是，蛋白激酶a和另外一種叫做map的酶一起，從神經元的細胞質進入細胞核。蛋白激酶a在那裡啟用一種被稱為creb-1的蛋白質，而這種蛋白質又會開啟一組基因，這些基因負責合成生髮新的突觸終端所需要的蛋白質。與此同時，map會啟用另外一種蛋白質creb-2，這種蛋白質會關閉一組抑制新的突觸終端生長的基因。經過一個細胞「標記」的複雜化學過程，最終發生的突觸改變集中表現在神經元表面的特定區域，而且這種變化結果可以經久不衰。正是通過這樣一個涉及化學性、基因性訊號傳輸和相應變化的複雜過程，神經突觸才能夠把記憶內容保持若干天甚至若干年。坎德爾寫道：「新的突觸終端的生長和維持讓記憶持久。」由於大腦具有可塑性，我們的經驗是怎樣持續不斷地影響我們的行為和個性的呢？關於這個問題，上述過程也提供了一些重要資訊：「為了形成長期記憶，必須開啟一個基因。這個事實清楚地說明，基因不只是簡單地決定著行為，而且會對學習之類的環境刺激作出反應。」
可以說，海參的智力生活並不是特別令人激動。坎德爾和他的團隊所研究的記憶通路十分簡單。海參身上發生的是心理學家所說的內隱記憶，這是一種對以往經驗的無意識記憶，在完成反射活動或者複習已經學會的技能時，這種記憶內容會自動回憶起來。海參收縮鰓的時候，會調動內隱記憶。人在打籃球或騎腳踏車的時候，也會呼叫內隱記憶。坎德爾解釋說，內隱記憶「是直接通過行為回憶起來的，不需要有意識的努力，甚至都沒有意識到我們在調動記憶」。