在人類的認知功能中，記憶是最核心和最重要的腦功能。大腦中直接主管記憶的是皮層的邊緣系統，其中杏仁核、海馬與記憶有密切關係。海馬外周的顳葉也參與記憶。目前證實，記憶過程中突觸可發生某些形態和功能的變化即突觸的可塑性改變。可塑性突觸是資訊傳遞和儲存的基本場所，是人類從幼年、成年到老年能夠不斷學習和記憶過程的神經基礎。短期記憶的神經基礎僅僅是一種電流性變化，是正在工作的神經元活動以電流形式的變化將資訊儲存下來，學習和記憶過程存在突觸傳遞的增強和減弱。長期記憶則需上升為生物化學變化和形態變化，首先把來自外界的刺激換成電流訊號，再以生化學的變化來接收訊號，形成新的神經迴路。因此與腦內某些永久性功能和結構變化有關，需要合成新的mRNA和蛋白質分子。老鼠學習後RNA鹼基比例發生變化是記憶儲存在核酸分子上的證據。蛋白合成抑制劑影響學習後記憶的鞏固。麻醉、缺氧、低溫使神經細胞活動停止，但一般來講隻影響短期記憶不影響長期記憶。
目前為止，在中青年及兒童患者中是否存在還沒有系統調查，長時間或者反覆使用麻醉藥是否會對小兒智力發展、人格形成造成持久的影響尚不可知。但已有證據表明異氟醚在臨床應用濃度下，可通過阻斷肌纖蛋白的聚合作用消除神經元樹突棘的形態變化，故認為吸入麻醉藥可影響腦內興奮性突觸的形態可塑性。學者認為麻醉、缺氧、低溫可使神經細胞活動停止，但一般來講隻影響短期記憶不影響長期記憶。以上為鼠類動物實驗結果，目前尚末證實全身麻醉對靈長類動物和人類學習、記憶、認知功能會有影響。
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