昨天背过的单词可能今天已经忘了，小学同班同学的名字现在也记不清了。但小时候学会的游泳、打球或骑自行车，即使多年不练，身体也能“下意识地”记得动作。重新练习时，花费的时间要比从未学过的人短很多。
这类与运动技能有关的记忆仿佛被写在肌肉里，但实际上存储记忆的是中枢神经系统。神经科学家发现，大脑的内侧颞叶（MTL）受损后，人的长期记忆会受到严重损害，比如记不住姓名和日期等明确事实，但短期记忆不受影响，可以进行简短对话。然而一两分钟后，患者就会忘记对话内容。
令人惊讶的是，MTL受损的患者仍然能学习新的运动技能并保持数天、数月甚至更长时间。神经科学家将有关事实和事件的记忆称为陈述性记忆，将运动技能相关的记忆称为程序性记忆。形成长期陈述性记忆离不开大脑内侧颞叶的神经结构，而形成长期程序性记忆则与MTL关系不大。
那么，运动技能相关的长期记忆到底存储在哪里？这类记忆的形成和储存是否也像陈述性记忆那样由不同脑区负责？
哈佛大学生物工程学教授Maurice Smith博士及其团队在《美国国家科学院院刊》上发表的研究给出了答案。他们发现，运动技能相关的记忆也在不同脑区分别形成短期和长期记忆，小脑对形成运动技能的长期记忆至关重要。
这一结论基于对小脑损伤患者的详细分析。先前的研究中，因小脑变性导致共济失调的患者在运动技能学习测试中表现各异。Smith博士团队回顾了多项研究，依据测试中运动学习任务的时间间隔（即记忆窗口）对数据进行了重新分析。例如，有些任务需要参与者重复执行5次，每次间隔几秒；而有些任务则有1分钟或更长的休息时间。
重新分析结果显示，小脑损伤导致长期运动表现明显障碍，但短期运动表现接近健康人。在短间隔任务中，患者的表现仅略逊于健康人，但在长间隔任务中的表现却显著落后。数据显示，在不到12秒的较短间隔内，记忆窗口越长，小脑损伤患者的记忆障碍越明显；而在超过25秒的较长记忆窗口，患者几乎无法维持学习的运动记忆。