大脑如何思考？大脑如何记忆我们接收到的讯息？记忆分为哪几类？记忆储存在大脑的哪一个地方？针对这一连串的疑问，在2000年获得诺贝尔生物医学奖的美国加州大学圣地亚哥分校医学院斯奎尔（Larry R．Squire）教授与哥伦比亚大学神经生物学暨行为研究中心创办人坎德尔（Eric R．Kandel）指出，影响记忆的因素包括了重复的次数、重要性，并且能与现有知识挂钩并组织在一起。记忆的种类又可分为陈述性记忆与非陈述性记忆，可以用语言或心像描述我们累积的知识、经验与学习称为陈述性记忆；习惯化、敏感化与古典制约则属于非陈述性记忆。
王建雅、陈学志在《脑为基础的课程与教学》一文中指出，坊间所谓“大脑的潜能只用了10％”的商业广告从来就不是事实，因为个体看似简单的行为，都是汇整大脑许多部位合力达成的，虽然各种感官在大脑皮质有不同的投射区，其功能却依赖皮质整体的联结。
思维导图法即植基于反应大脑工作的原理。在实务上，我们在乎的是怎么应用才有效，但要有效就得掌握背后的理论基础。接下来将探讨大脑的基本结构、功能，以及讯息处理模式，来解释说明思维导图法对提升记忆力的角色与功能。
第1节 认识神奇的大脑
汉诺瓦保险公司总裁比尔·欧布莱恩（Bill O'Brien）曾经以“地球上未开发比例最高的地区，就是介于两只耳朵之间的空间”来形容我们神奇的大脑。大脑蕴藏着无限潜能，人类在21世纪面对的挑战之一就是了解并有效地运用我们的大脑。
大脑有一千亿个神经元网络
大脑重量约1300克（欧洲人平均1，300～1，400克，20世纪最聪明头脑之一的爱因斯坦只有1，230克），是由一千亿（1011）个神经元网络组成，每个神经元之间平均又有一万个连结，换句话说，大脑神经元的连结高达10的15次方（1015）这么多。人类近亲黑猩猩的大脑神经元数量与我们差不多，但是神经元之间的连结却只有人类的四分之一。人类经由庞大神经元链接形成的网络节点，缔造了优于其他动物的智力、创造力、情绪、意识和记忆。
这颗神奇大脑的快速成长期是从母亲怀孕六星期到六个月之间，这时候是以每分钟25万个新神经元的速度成长，总数量可高达一兆个（1012），然而到了出生时却只剩下其中的百分之十（1011），其他百分之九十的神经元因为不具有功能性链接而遭淘汰，亦即大脑会“用进废退”，唯有不断动脑，脑神经细胞的突触才会不断延伸，去与其他细胞沟通、产生连结的神经回路。反之，没被使用的大脑神经元则逐渐萎缩，最终将丧失功能。教育或学习是建构大脑神经网络的重要因素，相关研究也指出，脑神经元之间突触的连结会持续一辈子。这也说明了“多动脑筋可以保持年轻”、“一旦学习停止，死亡便开始”。
大脑乃三位一体
脑神经学家麦克莱恩（Paul D．MacLean）则以“三位一体脑”（triune-brain）来描述大脑的进化过程与功能。
第一部分是延伸自脊髓中央柄状物的脑干，是脑部在子宫里发育过程中最先成形的部分，也是进化过程最先出现的脑部形态，负责传送来自感觉器官所接收到的信息，并控制呼吸、心跳等本能直觉反应。两亿八千万年前，最先行走在地球上的动物就是爬虫类，它们仅仅只有脑干，与我们现在的脑干非常类似，因此脑干被称为“爬虫类”的脑（reptilianbrain）。
大脑中最先发展的是第二部分，大约已有一亿五千万年的历史，围绕着脑干，负责处理情绪、情感行为的边缘系统。动物有了边缘系统才发展出社会合作关系，这部位又称为“古老哺乳动物的脑”（old mammalian brain）。边缘系统不仅影响情绪，对记忆力也有重要功用，因为边缘系统当中有海马体与杏仁核。海马体是脑部记忆中心，储存了某些短期、长期的记忆，大部分长期记忆都是储存在新皮质区。人类到了两岁左右，海马体才会发育完全，许多研究人员认为，我们之所以无法记得婴儿时期的事，是因为海马体尚未能发挥功能，将短期记忆“输送”到长期记忆。老年痴呆症患者的脑部最先受损的器官便是海马体，因此会丧失短期记忆的功能，但是过往事物安全储存在新皮质区的长期记忆数据库里，因此刚刚发生的事情一下子就忘记，但是满口陈年往事。根据最新研究指出，杏仁核是处理感情记忆的中枢，帮助海马体区分并储存记忆，处理信息的过程中带有丰富的感情因素时，杏仁核就越有可能将讯息储存到长期记忆区。
第三部分是脑部进化过程最后阶段才完成的大脑神经新皮质区（cortex），大约是8000万年前哺乳动物出现后才存在，因此又称为“新哺乳动物的脑”，负责理性思考、说话、归纳、推论与创造。
新皮质区与边缘系统都在大脑里，大脑两侧的区域大致呈对称状，沿着脑部中央画一条直线为轴，左右两边就是我们俗称的左右脑。
左右两个脑
1960年代末期，加州理工大学史佩利（Roger Sperry）教授研究发现，大脑皮质区左右两边有不同的心智能力，左脑的能力与文字、数字、逻辑、行列、顺序、窗体有关；右脑则是图像、色彩、想象力、空间、韵律、完形等。斯坦福大学心理学家奥恩斯坦（Robert E．Ornstein）教授与美国加州大学大脑研究中心的脑神经行为学家赛德（Eran Zaidel）博士等人进行了后续研究，除了证实史佩利的理论之外，也有些不同的发现。虽然左右脑掌控了一些固定的行为活动，但史佩利指出的心智能力，事实上遍布在大脑皮质区的每一处。现代的新观点是：每个记忆和思考过程都需要大脑不同区域协同工作才能完成。史佩利因为他的研究成果，在1981年获颁诺贝尔奖。
英国牛津大学生理学教授约翰·史坦（John Stein）也指出，97％的人是以左脑处理语言，右脑处理视觉空间与情绪表达。但也不是绝对二分法，因为右脑在处理语言时也扮演着重要角色，例如带有情感的语言；同样的，左脑也会辅助视觉空间运作，例如文字在句子中的相关位置。有许多更进一步的研究也发现，同样的心智能力会因为不同文化差异，处理模式也不同，例如中文的语言文字以“象形图画式”为主，包含了象形、形声、会意、转注与假借，这些能力大部分是透过右脑学习。西方国家则是使用“字母式”文字环境沟通，用到大量左脑的功能。
史坦针对老鼠的研究也发现，丰富的环境操作刺激，可以增多、加强大脑皮质神经元的连结。因此，从实作中学习的成效比起只有听或看的学习更好。
左右脑的心智功能
大小两个脑
大脑是由边缘系统与新皮质区组成，小脑则位于脑干正后方，负责运动、协调肌肉以及动作的记忆。大脑则分成脑前端的额叶，负责思考与解决大部分抽象问题；额叶下方是顶叶，处理知觉接收到的讯息；枕叶体积较小，位于大脑底部，负责控制视觉；最后接近太阳穴在大脑两侧的是颞叶，控制记忆力、听觉、语言等。
第2节 信息处理与记忆
学习是如何发生，记忆是如何储存的，这一直是哲学、心理学，以及生物学的中心议题。在19世纪末之前，记忆的研究一直属于哲学范畴。到了20世纪，研究重心才逐渐转移到以实验为主的心理学和生物学。21世纪的今天，心理学和生物学已经汇集在一起共同讨论。从心理学观点探讨的是：记忆如何运作，有不同类型的记忆吗，生物学研究的重心是：学习活动是发生在大脑哪个部位，我们接收到的外界信息是储存在大脑哪个地方，记忆储存可以化约到神经细胞的层次吗。如果可以，记忆机制是如何，只从心理学或生物学回答上述问题都无法令人满意，但集中两者的优点便可导出一个新领域，让我们了解大脑是如何接收与储存信息的。
心理学家研究心理学的基本理论之一，是从人类如何处理信息开始，包括运用语言信息、记忆、复述、理解、表达、评价等过程，在每个过程都会使用到语言知识。因此，若要解释说明人的心理过程或心智历程，就必须了解语言如何储存与应用。换言之，我们必须清楚掌握语言知识在人类信息处理中的各种作用。
大脑记忆从外界接收到的信息，诸多学者依不同取向而有不同的分类，大部分都是根据内容和可提取性为基础，也就是以“储存在记忆里的是什么东西”以及“这些东西有多容易被提取出来”两个原则划分。因此，美国细胞生物学博士萝普（Rebecca Rupp）将记忆分为“陈述记忆”与“程序记忆”。陈述记忆又可分为“事件记忆”与“语意记忆”。陈述记忆属于有意识的回忆，是生活中的经验和事件，以及学习来的知识。例如我们可以说出2011年3月11日的大地震在哪里发生，造成哪些重大灾情。程序记忆又称肌肉记忆，是我们学会的技能，知道“如何做”的过程，例如开车。运用思维导图法所要记录与呈现的内容属于陈述记忆的范畴。
美国伊利诺伊州立大学教育心理博士靳洪刚则认为，记忆可略分为“阶段论”与“层次论”两类。阶段论强调信息在人脑中处理过程中的连续性，层次论着重探讨不同的信息接受方式，会影响大脑对信息的记忆效果。
第3节 记忆：阶段论
感知系统、短期与长期记忆
感知系统
感知系统（或称感官记忆）属于人类处理信息的第一步骤，透过视觉、听觉，甚至味觉、嗅觉与触觉接收信息，将信息保持一段时间，以便在下一阶段处理。“模式辨认系统”是感知系统的一例，当我们接收到一个新信息时，会从已经储存在脑海里的长期记忆中提取相关信息，以便辨认新信息。
感知系统的记忆时间非常短暂，当刺激五官的讯息消失，记忆效果也随之消退。强化的方式就是再现感官讯息，例如再看一次或再听一次。透过不断地注意刺激来源，感知系统的讯息会进入到短期记忆系统。
短期记忆系统
德国心理学家艾宾浩斯（Hermann Ebbinghaus）在1880年左右的研究发现记忆的两个原则：（一）有些记忆只能记住短短几分钟，有些却可以记住好几天、好几个月，甚至更久；（二）重复练习可以使记忆维持得更长久。后来美国的心理学家詹姆士（William James）将艾宾浩斯的研究结果更清楚地量化为短期记忆和长期记忆。
艾宾浩斯的实验发现，人们接触到的信息在经过学习后便成为短期记忆，如果不及时复习，会很快就遗忘这些记忆内容，而且是先快速、大量地遗忘，然后速度逐渐趋缓；他因此发明了著名的“艾宾浩斯遗忘曲线”。学习活动刚结束时，我们可以百分之百记住所有内容。但是20分钟之后，记住的内容立刻降到58.2％，一天之后是33.7％，一个月之后只剩下21.1％。详细时间间隔与记忆量如下表。
时间间隔 记忆量 学习刚结束 100％ 20分钟之后 58.2％ 1小时之后 44.2％ 8小时之后 35.8％ 1天之后 33.7％ 2天之后 27.8％ 6天之后 25.4％ 1个月之后 21.1％艾宾豪斯发现，只要规律地复习，一天之后可以保持98％的记忆，一周后尚可保留86％。这也说明复习可以将短期记忆延长为长期记忆，也印证早在两千五百年前孔老夫子在〈学而篇〉明白揭示的“学而时习之”。
认知心理学家将短期记忆再细分成“立即记忆”（immediate memory）与“运作记忆”（working memory）两种。立即记忆指的是接收到外界刺激时占据当时心思的信息，类似前述的感知系统。美国天主教大学教育心理学教授盖聂（Ellen D．Gagné）等人在《学校学习的认知心理学》（The Cognitive Psychology of School Learning）一书中引用赛蒙（Herbert H．Simon）的研究指出，大脑运作处理一个单位的新讯息大约要花十秒钟，也就是一分钟大约只能储存六个新知识单位，若在接收讯息的过程中还主动去思考、论述新知识的话，会让每分钟能储存的新知识数量降到更低。哈佛大学心理学家米勒（George A．Miller）也指出，人的立即（短期）记忆的容量非常有限，大约只能维持七个项目或七个串节左右，因此提出“神奇的数字七，加减二（magic7±2）”原则，除非一直不断复诵，否则通常不到三十秒就忘记了。也难怪许多人有这样的经验：从客厅走到卧室，却已经忘记到卧室是要干什么事情。
立即记忆透过讯息重复刺激、主动复诵等运作过程，可以延长记忆的时间，著名心理学家巴德利（Alan Baddeley）教授将此定义为“运作记忆”（working memory），因为在这个记忆阶段是强调讯息正“运作中”，换句话说，运作记忆是一种有意识的心理活动，以整合讯息来完成任务。
更进一步的研究发现，大脑是非常取巧的，神奇的数字七并非完全是独立的个别项目，也可以是一组或成块的信息。透过富有创造力的“组块”心智技能，我们可以把较多信息储存到较小的空间。为了突破短期记忆局限，有效的策略是将组块“分段”或“分类”，把要记住的内容分成几个有意义的小部分去记忆，然后凝聚成一个有意义的大单位。例如以下这45个字母的英文单字：
Pneumonoultramicroscopicsilicovolcanoconiosis（火山矽肺尘症）可以分成八段来记忆。
换句话说，短期记忆透过编码过程，可将讯息转化为长期记忆。但是如果一次同时出现大量数据，例如上课、听演讲，要立即记住所有的内容，光是用分段法成效还是很有限，就必须借助其他方法，例如运用类似拼图游戏，或可以组织大量信息并将信息具象化的思维导图法，以便我们在接收信息时可以处理信息，以达到长期记忆的效果。
长期记忆系统
长期记忆储存了我们过去所有经历的事物，可用来解释新的经验，或链接新接收的信息，储存到记忆系统中。
要了解长期记忆如何建立，必须先知道灵长类视觉处理的神经通路。视觉皮质的神经通路投射到大脑皮质许多区域，包括额叶与颞叶内侧。最早提出人类记忆可能储存在边缘系统的颞叶，是由加拿大神经外科潘菲尔（Wilder Penfield）教授在1938年所提出的。大脑皮质层可分成四大区域：
一、额叶（frontal lobe）：四个区域中扩展、成长最快，所占面积最大的一个，分前后两部分：前半部是前额叶，负责解决大部分抽象问题，包括思考、策划、行政与决策。人类前额叶的大脑皮质层在万物之灵中所占比例最高。额叶后半部是运动皮质层（Primary Motor Cortex），负责指挥身体各种动作。额叶左边有一个重要区块叫做布罗卡区（Broca's area）负责将我们想要表达的句子意义传到运动皮质层。
二、顶叶（parietal lobe）：位于头顶平坦的头颅下，也分为前后两部分。前半部是感觉运动区，主要接收来自身体各部位传来的讯息。后半部的顶叶继续分析、整合接收到的讯息，让我们可以知觉所处环境的空间距离。
三、枕叶（occipital lobe）：主掌视觉中心，位于大脑皮质层后方，当视丘把视觉讯息送到枕叶之后，会在这个地方分辨、整合，比较现在所接收的新讯息与储存在脑内的既有数据，就能明了看到的是什么东西。
四、颞叶（temporal lobe）：控制记忆力、听觉、语言，尤其是语言的长期记忆，在颞叶左后边有个维尼基区域（Wernicke's area），主要是负责解析听到的语言，转换成有意义的句子，让我们了解别人说话的内容。
透过最新的图像处理技术证明，每一个记忆、思考都需要大脑皮质层几个不同区域的通力合作才能完成。如果我们要将视觉讯息和立即记忆转换成为长期记忆，颞叶内侧与边缘系统的海马体和杏仁核必须先储存正在进行发展中的记忆，换句话说，颞叶内侧能维持短期记忆的知觉经验，而成为长期记忆。海马体决定非情绪的信息，杏仁核则决定情绪性的信息，如果没有它们“筛选与运送”，就不会有新信息储存到长期记忆里。就我们所知，海马体特别容易受到生物性的破坏，特别是可体松的破坏，所以失忆的初期症状就是丧失创造新记忆的能力，这就是为什么老年人通常都记得很久以前的事情，却经常忘记刚刚发生的事。因此，两侧边缘系统与颞叶受损，将会逐渐造成陈述记忆衰退、选择性记忆失常，也就是所谓的失忆症。
美国佛罗里达州立大学教育心理学教授德里斯科尔（Marcy P．Driscoll）在《教导学习心理学》（Psychology of Learning for Instruction）一书中指出，下列五种形式有助于将信息储存为长期记忆：
一、网络模式（Network Models）：长期记忆中许多概念是用层级方式连结。
二、特征比较模式（Feature Comparison Models）：找出不同概念的主要特征，并比较各个特征的异同之处。
三、命题模式（Propositional Models）：长期记忆中最基本的单位是命题而不只是概念，也就是要将概念结合成一个有意义的句子。
四、平行分布处理模式（Parallel Distributed Processing Models）：此一模式也称为神经网络模式。学习历程分输入、精致化处理以及输出三个阶段，精致化处理阶段又可分为讯息的组织与转换，以同化或调适学习者已有的认知结构以及讯息的记忆与保留，而且是同步分工进行。
五、双码模式（Dual-Code Models）：同时使用图像与文字来为记忆编码，在回忆时会比单纯使用文字有更多可提取线索的。
谈及把信息从短期记忆顺利输送到长期记忆，多伦多大学认知心理学家图恩（Endel Tulving）认为，还必须把长期记忆区分为“语意记忆”（semantic memory）与“事件记忆”（episodic memory）。语意记忆是对一个语词、概念、象征、事物的系统知识，不与时间、地点相连结。事件记忆是自传记忆，一个人一生发生之事的记录，往往保存了事件发生的时间、地点等信息，关乎个人经验的人、事、时、地、物。这两种记忆在讯息处理过程中会相互作用，用来解释与辨认外界的事物与规律。事件记忆随着生命不断变化，语意记忆也随之相对稳定；透过将讯息赋予意义，则可强化长期记忆的效果。
宾州大学医学中心的神经学家格罗斯曼（Murray Grossman）综合了短期记忆与长期记忆，提出了W-I-R-S-E五种记忆类型：
一、W代表运作（Working）记忆：属于短期记忆。许多人到了四十岁，运作记忆的能力就开始退化。
二、I代表内隐（Implicit）记忆：或称暗示性记忆，属于长期记忆的程序记忆。除了肌肉记忆之外，有些反射性动作也属这类。
三、R代表久远（Remote）记忆：又称遥远的记忆，属于终身不断累积的讯息，也会随着年龄增长而退化。
四、S代表语意（Semantic）记忆：也翻译成语意记忆，属于文字符号代表意义的记忆。这种记忆比较不容易消失。
五、E代表事件（Episodic）记忆：也译成情境记忆或插曲式记忆，是有关个人特殊经历的记忆。
短期记忆的讯息会经由编码程序成为长期记忆。所谓编码，就是将讯息转换成对学习者有意义的概念。常见的编码策略有：
一、组织分类：将需要记忆的大量事物先根据其属性或目的做出分类。先记忆类别，再记忆每一类的项目，其数量就可大幅减少，以符合“神奇的数字七加减二（magic7±2）”原则。例如要记忆：苹果、剪刀、橘子、飞机、汽车、圆规、火车、尺、香蕉、轮船、铅笔、西瓜十二个项目，可先分成“水果”、“文具”与“交通工具”三类，每一类下只有四项，就比较容易记忆了。
二、前缀联想：把要记忆的各项东西名称的第一个英文字母或中文字排列成另一个单字，或重新编成一个有意义的短句。例如：要记忆美国五大湖“Superior、Huron、Michigan、Erie、Ontario”，可将每个单字的第一个字母组成homes或重编成She Has Many Ears On作为记忆提示。
三、心像联想：发挥个人的想象力，透过谐音、意义等联想方式将文字转化成画面。例如：要记忆台湾五大毒蛇“龟壳花、眼镜蛇、雨伞节、百步蛇、青竹丝”，你可以想象一个画面：“忍者龟，戴着眼镜，手拿雨伞，走了一百步，来到竹林里”。
除了上述三大编码策略之外，常见的还有利用中介元素及时光回溯两种策略。所谓中介元素技巧就是，要记住A与B时，不容易从A联想到B，于是找一个中介元素X，从A可以联想到X，从X也能联想到B，这样就能记住A与B。例如要记忆“苹果”与“运动”，两者很难直接联想，于是使用中介元素“健康”，吃“苹果”会“健康”，想“健康”就要“运动”。时光回溯则是像电影倒带一样，将时间逐步往前推进，让画面一一浮现，直到答案出现。例如：早上出门时，忘记昨晚回家时把车子停在哪里，这时就从昨晚回到家门口的画面往前回想是走哪条巷子、哪条路，让画面逐步回到停车时的场景，就能想起车子停在哪里了。
若是碰上长期记忆的回忆效果不佳，原因除了时间久远之外，另一个就是干扰记忆的因素出现，例如：不正确的讯息分类造成储存不当，以及未能将讯息做有意义的观点转化。因此，当我们运用思维导图法做当学习工具时，特别在萃取信息、整理信息时，必须注意撷取有意义的关键词，避免选择无意义或不重要的信息，以减少干扰，提升记忆效果；根据学习目的与文本属性做出合适的分类，以有效提升内容理解，并增进长期记忆的效果。
第4节 记忆：层次论
“层次论”强调信息如何被接收。此一理论的重要概念是“练习作用”。多伦多大学心理学教授克雷克（Fergus I．M．Craik）博士与洛克哈特（Robert S．Lockhart）博士认为“练习”是一种控制过程，让短期记忆的信息得以重新使用，因而达到保持短期记忆中的信息和将信息转送到长期记忆中。此一理论认为，短期记忆中处理信息的“方式”，比处理该信息所用的时间重要得多。记忆大量信息时，尤其是事件记忆，先针对内容建立意义连结（底层信息处理），再花一分钟来记忆，记下的数量会比耗费十分钟把每个项目单独记下（表层信息处理）来得多。所以，大量无变化的重复对记忆没有帮助，新信息必须先强调特殊重要性、与现有知识建立联系、赋予意义、强烈的情绪连结，之后再经常复习，才能有效成为长期记忆。博学多闻、生活历练丰富的人在学习时，会经由脑内四通八达的思考网络与丰富的数据库产生意义链接，学习起来会比一般人轻松有效。但是如果只是针对语意记忆或程序记忆，都可以只经由反复练习而获得进步。
1993年，德国心理学家冯·雷斯托夫（Hedwig von Restorff）为渴望提高社交能力的人做了实验，结果发现我们倾向记住一些特殊、与众不同的人、事、时、地、物。此一结果被称为“冯·雷斯托夫效应”（Von Restorffeffect）又称隔离效应（isolation effect）或新奇效应（novelty effect）。这些特殊事物会对大脑产生吸引力，有助于短期记忆转化成长期记忆。
冯·雷斯托夫指出，差异特别大的东西要比普通东西容易记忆。当与“背景不同”（例如一个与周遭事物不同的东西），或是“经验不同”（例如新信息与记忆中的经验不同），就会产生冯·雷斯托夫效应。比方说，要试着回想起一组字符串376A92，我们会很容易记住当中的A，因为A是字符串里唯一的一个英文字母。产品广告会请知名人士代言来提高品牌知名度，可让广告与周遭信息有明显差异，提高对消费者的吸引力。但是该知名人士若代言太多不同品牌、产品，效果就会递减。此外，人们常常可以记住生命中的重大事件，例如：大学发榜的那一天、第一份工作、美国9·11事件、日本3·11大地震等事，是因为这些事物与过去经验明显不同。
另外值得一提的是“伴生感觉”（synesthesia），对长期记忆力也相当有帮助。伴生感觉指的是五官知觉的结合与协调，“闻到”某个味道让你“想到”某人，“听到”某首音乐让你“感觉到”某个季节。这种“看到”声音，“品尝”颜色的能力，在创造力丰富的人身上更明显。博赞指出，想要大幅提升记忆力，并有效率回想记忆的信息，必须运用大脑各个层面的心智能力，因而提出了思维导图法SMASHIN' SCOPE超强记忆力的十二项原则：
1．伴生感觉／五官知觉（Synaesthesia/Sensuality）
2．动作（Movement）
3．联想（Association）
4．性象征（Sexuality）
5．幽默（Humor）
6．想象力（Imagination）
7．数字（Number）
8．符号（Symbolism）
9．颜色（Color）
10．顺序（Order）
11．正向思考（Positivity）
12．夸张（Exaggeration）
经过多年实务教学，博赞将此十二项原则重新整理，简约成十大核心记忆原则：伴随五官知觉、夸大、节奏与动作、颜色、数字、符号、次序与样式、吸引力、欢笑、正向思考。
从以上层次论的观点不难发现，融入五官感觉、发挥想象力、建立有意义的链接，是将短期记忆转化成长期记忆力的有效“方式”。思维导图法能透过色彩传达我们对信息的感受性，并以图像对内容的重点概念做出有意义的联想。
第5节 睡眠与记忆
日本漫画《东大特训班》是以学习方法为主轴的益智连载漫画，内容除了论及许多思维导图法（记忆树）之外，还特别强调睡眠能够帮助记忆，可以把当天学过的东西从短期记忆转换成大脑的长期记忆。究竟要睡几个小时才够？重点不在睡多久，而是睡得好不好。
斯奎尔与坎戴尔在共同研究中发现，短期记忆到长期记忆是从以历程为主的记忆（Process-based memory）到以结构为主的记忆（Structure-based memory），短期记忆的改变仅限于小细胞的改变。例如，移动突触囊泡的位置，使其更加接近或远离活动区域，这个历程可以改变脑细胞释放神经传导物质的能力。相反的，长期记忆是新突触连接的生长，或是缩回原有的突触连接。1963年弗莱克斯纳（Louis Flexner）发现，形成长期记忆需要新蛋白质的合成，而短期记忆则不需要。
然而科学再怎么发达，我们还不是很清楚每个脑细胞是如何储存一部分记忆的。美国麻醉与抗老医学专家卡尔萨博士（Dharma Singh Khalsa）指出，当我们有一个想法或是从五官接触到的任何讯息，都会改变脑细胞的核糖核酸（RNA）的生理结构，因而产生记忆路径的个别“位”。脑是身体的记忆库，核糖核酸是脑细胞的记忆库，核糖核酸存在细胞核与围绕细胞四周的胶质细胞中，也能帮助身体合成所需的蛋白质。卡尔萨博士的结论是：记忆是一种“带有密码”的蛋白质，储存在核糖核酸里。
最近的研究也证实，人们睡觉的时候，脑内的化学工厂会制造人体与脑细胞所需的蛋白质，以及让脑子可以保持平衡运作的神经传导物质。研究也发现，睡眠不足会影响思考判断与情绪处理的能力，而这两项正是影响学习质量与记忆效果的重要因素。人从浅眠到熟睡时，会进入眼球急速跳动的阶段，这时主宰短期记忆的大脑海马体会重现白天学习、经历的事（即所谓日有所思、夜有所梦），强化白天学习、经历的内容，然后输送到掌管长期记忆的大脑皮质层。
美国范德堡大学医学博士麦克鲁尔（Jake McClure）的研究也发现，睡眠时间超过七小时的学生接受大脑反应测试时，在视觉记忆、语言记忆的准确性，及反应时间等方面表现，优于睡眠时间不足七小时的学生。由此可见，良好、充分的睡眠对学习、记忆是多么重要。
一天所学的东西会透过睡眠时的重现来强化记忆效果。平时若能养成习惯，将所学的东西整理成思维导图笔记，在睡前再次阅读，这对保证长期记忆的效果有相当大的帮助。
第6节 三种感官记忆：视觉、听觉、运动记忆
卡尔萨博士进一步说明，大脑接收信息基本上有三种方式：视觉、听觉、触觉。
视觉记忆大部分储存在脑部新皮质的右边，听觉记忆大部分是左边；触觉的运动记忆大部分不储存在新皮质，而是在小脑里。
三种类型的记忆中，大多数人都只擅长其中一项。有65％的人擅长视觉记忆，20％的人擅长听觉记忆，15％的人对与触觉有关的运动记忆比较擅长。美国马里兰州罗克维尔市特殊诊断中心主任欧布莱恩（Lynn O'Brien）研究发现，中小学生在实际参与及亲自动手操作下的学习效果较佳；成年人则偏好视觉感官的学习。不过大部分的人都能同时将此三种类型以不同方式组合运用来学习。长期记忆不仅需要情绪因素，更与意义化的编码程度有关，如果记忆时都能将视觉、听觉、动觉加以编码，信息就能储存在更多的脑细胞中。换句话说，善用视觉记忆、听觉记忆与运动记忆的人，会是一个出色的学习者，记忆力非常强。
充分融合视觉、听觉与触觉能强化记忆效果，这也说明光是盯着关于英国伦敦的课文，学习成效是有限的；亲自到伦敦玩几天，回来之后就成了伦敦通，难怪孔子说“行千里路，胜读万卷书”。然而书本是大量智慧累积的结晶，有其不可替代的价值。在知识爆炸的21世纪，不但要行千里路，更要博览万卷书。两全其美的方法是在阅读文章时发挥想象力，让文字内容变成情境画面，以提升学习记忆的效果，这也是思维导图法强调的视觉思考的重要原则。
第7节 大脑记忆与思维导图法
综合以上的理论探讨可了解到，为了有效提升学习记忆的效果，学习者在心态上必须强化三个原则：（1）自信心：自己的能力不会比别人差；（2）企图心：今天的我要比昨天进步，明天的我要比今天更进步；（3）坚持心：绝不给自己半途而废的借口，一定要全力以赴。
超强记忆力运用到的技巧，主要有情节式记忆与空间位置的记忆。要强化记忆力，就得发挥想象力，以虚拟现实的方式融入五官的感觉，将内容联想在一起，并以正面积极的心态对所学事物产生浓厚兴趣，并且善加运用大脑吸收信息的五大原则。
一、初期效应：把最重要的内容放在一开始的学习时段。
二、近期效应：利用休息前的三至五分钟时间，快速复习刚才所学的内容重点。
三、关联原则：内容重点要跟自己的兴趣、经验、时事联想在一起。
四、特殊原则：以不同颜色的荧光笔标示不同属性的重点，以插图强化重点所在，以及重点内容代表的含义。
五、重复原则：学而时习之，掌握复习的要领与时机，并以思维导图笔记作为复习工具。
立即掌握整体概念，促进主动学习
基于记忆的原理，运用思维导图法绘制笔记时，关键词的筛选与逻辑分类、阶层化呈现出的分类结构或因果关系，透过链接线指出概念之间的关系，可以让思维的语意结构更加焠炼、简洁易懂。先掌握整体概念，再慢慢了解细节之间的关系，是一种主动思考、学习的过程，符合建构主义的学习观与精致化理论的原则，以及大脑有效吸收信息的关联性法则。
帮助大脑有效记忆
思维导图法强调以可视化的图像来标示重点。第一阶的主干线条相较支干线条粗大、第一阶的主要概念文字的字体大于次要概念、使用英文字母时第一阶均以印刷体大写书写，较特别的主要或次要概念在线条样式上可以采用圆角方形或图文框等，这些都是为了达到大脑有效记忆的特殊性原则。
分类确实，有益于复习
因此思维导图法的应用强调对文字内容要产生有意义的联想，透过颜色来区分类别，并表达对信息内容的情绪感受，再配合米勒的“神奇的数字七加减二（magic7±2）”原则（在整理准备考试要记忆的思维导图笔记时，分类上尽量不超过五个主干，七类已经有点勉强，九类是极限了）。若信息内容确实有很多类别，可根据相似类别另外整理成一张思维导图。每一类别之后的内容描述也尽量以不超过五阶为原则，这样思维导图笔记才较为简洁有重点，利于往后的复习。这不仅符合有效记忆的重复原则，也实践了孔子“学而时习之”的教诲。
帮助左右脑的心智均衡发展
思维导图法的操作定义中强调的“关键词”、“逻辑分类、阶层化概念”属于左脑的心智能力，“图像”、“色彩”则归属于右脑的心智能力。若能善用思维导图法，可以让我们兼具逻辑与创意、科学与艺术、理性与感性的发展。更重要的是，学习者自己整理、绘制思维导图更能强化学习效果。以思维导图作为学习的辅助工具，将有助于将信息从短期记忆转为长期记忆。