学习记忆机制是神经生物学研究的重要问题，也是神经生物学建立和发展的重要基础，虽然不能说学习记忆是大脑功能的核心，但可以说是大脑功能的基础。如果把大脑比喻为一个计算机，学习就是信号输入和处理的过程，记忆就是信息存放的功能，没有学习记忆就无法考虑大脑更高级功能的发挥，因此可以说是大脑各种功能的基础。许多神经退行性疾病，例如老年性痴呆，也主要表现为学习记忆功能的下降或紊乱。虽然过去对人类大脑学习记忆最重要的脑区海马的功能有许多研究，并发现长时程激活或长时程抑制这种细胞层次上的学习记忆现象，但对各种细胞之间如何协调完成学习记忆功能的研究仍缺乏理解。最近发表在《科学》上的两项研究发现，在海马中，存在一种被称为岛细胞的神经细胞，这些细胞对学习记忆的整合具有重要功能。

内嗅皮层对学习记忆有非常重要的功能，但过去不清楚内嗅皮层的第2层细胞具体承担什么任务，最新研究关注的细胞位于内嗅皮层的第2层，研究描述了这些细胞存在一种特殊的激活模式，这种模式对回忆过去的事实或事件非常关键，研究中，对清醒自由活动的动物，采用免疫组织化学、投射模式、微电极分析和暂时性放电特征等技术。在大脑切片上，椎体细胞呈现六边形网格状分布，这种分布特点非常类似空间记忆相关细胞的分布模式。这些细胞可选择性接受胆碱能神经来源的信号，这对于维持这些网格细胞的兴奋非常关键。

过去研究发现，海马和内嗅皮层之间的神经回路负责情景记忆，但对这种回路的具体传递方式并不十分清楚。Kitamura 等研究对这种海马神经细胞回路的具体分子过程进行了分析，研究发现神经细胞通过直接投射到海马CA1区，可和一类独特的抑制性神经元，形成突触联系。这种回路提供前馈（feed-forward）抑制，结合来自内嗅皮层第3层细胞的兴奋性传入，投射到CA1区椎体细胞，以决定时间相关输入的兴奋强度和时间。