Неврологи и физиологи уже с конца XIX века знали, что наш мозг использует несколько видов памяти. В 1885 году германский физиолог Герман Эббингхауз провёл серию убедительных экспериментов на самом себе - он попытался запомнить 2000 совершенно бессмысленных слов. Эббингхауз обнаружил, что чем чаще он повторял слово, тем лучше его запоминал. Также оказалось, что запоминать по 6 слов за одну попытку было проще, чем по ю или 12. Кроме того, он обнаружил, что процесс забывания состоит из двух этапов. Большинство слов сразу же исчезало из его памяти, примерно через час после того, как он с ними знакомился, однако небольшая часть слов оставалась в его памяти значительно дольше - они забывались не сразу, а постепенно. Результаты исследований Эббингхауза заставили Уильяма Джеймса прийти в 1890 году к заключению о том, что воспоминания бывают двух типов: «первичные», исчезающие из памяти сразу же после прекращения связанного с ними события, и «вторичные», которые могут храниться в нашем мозге практически вечно.
Примерно в то же самое время наблюдения за боксёрами показали, что сильный удар в голову способен привести к возникновению ретроградной амнезии, то есть исчезновению из памяти всех воспоминаний о последних нескольких минутах или часах (при этом более старые воспоминания сохранялись). Аналогичное поведение можно было заметить у эпилептиков после приступа. Эти наблюдения позволили сделать вывод о том, что воспоминание, даже довольно сильное, остаётся достаточно нестабильным в течение короткого периода времени после своего возникновения. По всей видимости, для того, чтобы первичное или краткосрочное воспоминание превратилось в долгосрочное или вторичное, требовался определённый период времени.
Эта гипотеза была подкреплена исследованием, проведённым двумя немецкими физиологами - Георгом Мюллером и Альфонсом Пильзекером в конце 1890-х годов. Они провели вариацию эксперимента Эббингхауза, попросив группу людей запомнить список бессмысленных слов. На следующий день они протестировали группу участников и обнаружили, что у тех не возникло никаких проблем с воспроизведением списка. Затем исследователи провели тот же эксперимент с другой группой, но на этот раз попросили участников изучить второй список слов сразу же после первого. При тестировании на следующий день практически никто из группы не смог вспомнить слова из первого списка. Мюллер и Пильзекер провели и ещё одну вариацию эксперимента. Третья группа испытуемых запоминала слова из первого списка, а затем получала второй список, но лишь по прошествии двух часов. У этой группы, так же как у первой, не было проблем с воспроизведением на следующий день слов из первого списка. Мюллер и Пильзекер пришли к выводу о том, что для фиксации или «консолидации» воспоминаний в мозге требуется около часа. Краткосрочные воспоминания превращаются в долгосрочные не сразу, и процесс их консолидации представляется достаточно тонким. Любое прерывание процесса, будь то удар в голову или простое отвлечение, может начисто убрать зарождающееся воспоминание из памяти.
Последующие исследования подтвердили наличие краткосрочной и долгосрочной форм памяти и предоставили достаточное количество фактов для оценки важности фазы консолидации в процессе превращения краткосрочных воспоминаний в долгосрочные. Интересное открытие было сделано в 1960-х годах Льюисом Флекснером, неврологом, работавшим в Университете Пенсильвании. После того как Флекснер ввёл мышам антибиотики, препятствовавшие производству белков, он обнаружил, что у животных пропала способность формировать долгосрочные воспоминания (к примеру, о том, как избежать электрического удара при движении по лабиринту), однако сохранилась способность удерживать краткосрочные. Вывод был вполне ясен: долгосрочные воспоминания представляют собой не просто более сильную форму краткосрочных. Двум типам воспоминаний соответствуют совершенно разные биологические процессы. Для хранения долгосрочных воспоминаний необходим синтез новых белков. А для хранения краткосрочных воспоминаний этого не требуется.