Die Speicherung ist die zweite Phase des Gedächtnisses, nach der Enkodierung und vor dem Abruf. Sie bezeichnet die Beibehaltung enkodierter Informationen über einen längeren Zeitraum. Die Speicherung kann kurz sein, wie im sensorischen Gedächtnis, das weniger als eine Sekunde anhält, oder dauerhaft, wie im Langzeitgedächtnis, das ein Leben lang bestehen kann.

Informationen werden durch Veränderungen synaptischer Verbindungen und, im Falle des Langzeitgedächtnisses, durch strukturelle Veränderungen von Neuronen und die Synthese von Proteinen gespeichert. Speicherkapazität und -dauer variieren je nach Gedächtnissystem: Das sensorische Gedächtnis speichert eine große Menge an Informationen sehr kurzzeitig, das Kurzzeitgedächtnis etwa sieben Elemente für 20–30 Sekunden, und das Langzeitgedächtnis ist in Kapazität und Dauer praktisch unbegrenzt.

Speichersysteme

• Sensorisches Gedächtnis: sehr kurzlebig, große Kapazität
• Kurzzeitgedächtnis: ca. 7 Elemente, 20–30 Sekunden
• Langzeitgedächtnis: unbegrenzt, potenziell dauerhaft
• Konsolidierung stabilisiert die Langzeitlagerung