Proses pembentukan ingatan dalam otak melibatkan serangkaian peristiwa kompleks yang terjadi pada tingkat seluler dan molekuler. Proses ini dikenal sebagai konsolidasi memori, yang mencakup pembentukan, penyimpanan, dan pengambilan kembali informasi dari otak. Berikut adalah beberapa tahapan utama dalam pembentukan ingatan:

1. **Penciptaan Memori (Encoding):**
Informasi dari lingkungan atau pengalaman yang dialami diubah menjadi bentuk yang dapat diakses oleh otak. Proses ini disebut encoding, dan dapat melibatkan pengolahan sensorik, seperti penglihatan atau pendengaran, serta interpretasi dan kategorisasi informasi oleh otak.

2. **Konsolidasi Memori:**
Setelah informasi diencode, proses konsolidasi memori dimulai. Konsolidasi adalah langkah kritis di mana ingatan yang baru dibentuk diperkuat dan diintegrasikan ke dalam jaringan neural yang sudah ada. Ini melibatkan perubahan struktural dan fungsional pada sinaps, yaitu area di antara sel-sel saraf di mana sinyal-sinyal listrik dan kimia disampaikan.

3. **Perubahan Struktural di Sinaps:**
Pembentukan memori terkait erat dengan perubahan pada sinaps-sinaps di antara neuron. Terdapat fenomena yang disebut plasticitas sinaptik, yaitu kemampuan sinaps untuk mengalami perubahan struktural dan fungsional. Selama pembelajaran, sinaps-sinaps dapat mengalami penguatan atau pelemahan berdasarkan aktivitas neuron yang bersangkutan. Ini terjadi melalui berbagai mekanisme, termasuk pelepasan neurotransmiter dan perubahan sensitivitas reseptor.

4. **Keterlibatan Hippocampus:**
Hippocampus, struktur di dalam otak yang terlibat dalam pembentukan memori episodik dan memori spasial, memiliki peran utama dalam konsolidasi memori. Hippocampus bertindak sebagai “pusat transfer” sementara untuk memori baru sebelum memindahkan informasi ke struktur otak yang lebih permanen, seperti korteks serebral.

5. **Pengulangan dan Penguatan:**
Pengulangan informasi atau pengalaman tertentu dapat memperkuat pembentukan memori. Pengulangan dapat mencakup mereview informasi secara berulang-ulang atau mengalami pengalaman yang serupa berkali-kali. Aktivitas ini dapat menyebabkan pelepasan neurotransmiter yang mendukung penguatan sinaptik.

6. **Pengambilan Kembali (Retrieval):**
Ingatan dapat diambil kembali atau diakses dari penyimpanan saat diperlukan. Proses ini melibatkan aktivasi kembali jalur-jalur neural yang terlibat dalam pembentukan memori. Pengambilan kembali dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti konteks, emosi, atau asosiasi dengan informasi lain.

7. **Pengaruh Faktor Emosional:**
Emosi dapat memainkan peran penting dalam pembentukan ingatan. Pengalaman yang penuh emosi, baik itu positif atau negatif, cenderung memicu pelepasan neurotransmiter seperti norepinefrin dan dopamin, yang dapat memperkuat konsolidasi memori.

8. **Tidur dan Konsolidasi Memori:**
Tidur memiliki peran krusial dalam konsolidasi memori. Selama tidur, otak aktif mengkonsolidasikan informasi baru dan menghapus atau menyusun kembali informasi yang tidak perlu. Fase tidur yang dalam, seperti tidur gelombang lambat dan REM (Rapid Eye Movement), berperan penting dalam proses ini.

Memori dapat berada dalam berbagai bentuk, termasuk memori jangka pendek dan memori jangka panjang. Faktor-faktor seperti kekuatan koneksi sinaptik, aktivitas jaringan saraf, dan pengaruh hormon dan neurotransmiter memainkan peran sentral dalam membentuk ingatan dan memastikan pemeliharaannya dalam jangka waktu yang lebih lama. Proses pembentukan ingatan yang kompleks ini masih menjadi fokus penelitian yang aktif di bidang neurosains dan kognitif.