感覺記憶也叫感覺登記或瞬時記憶。是指外界刺激以極短的時間一次呈現後，一定數量的信息在感覺通道內迅速被登記並保留一瞬間的記憶。它是人類記憶信息加工的第一階段。進入感覺器官的信息，完全按輸入的原樣，首先被登記在感覺記憶中。
各種感官通道都存在對相應刺激的感覺登記，即感覺記憶。人們研究較多的是圖像記憶和聲像記憶。
圖像記憶又叫視覺登記或圖像儲存，是最常見的一種感覺記憶。當作用於視覺器官的圖像刺激迅速移去後，圖像隨即在視覺通道內被登記，並保持一瞬間，這類記憶叫做圖像記憶。
圖像記憶有以下性質：圖像記憶中所儲存的信息大於被提取利用的信息；信息保持的時間很短，約025～1秒，超過1秒，信息會由強變弱並自動消失；圖像記憶受到干擾或擦拭作用後，信息很快喪失而且不可恢復。
圖像記憶為大腦從輸入的信息中選取必要的信息提供了時間。沒有圖像記憶，就無法進行模式識別，不能認知視覺刺激的意義。圖像記憶常被當作感覺記憶的典型。
目前，能用實驗證實感覺記憶存在的，除圖像記憶外，還有聲像記憶。聲像記憶又叫聽覺登記。指聽覺系統對刺激信息的瞬間保持。
聲像記憶與人的生活、學習和工作有密切關係，如果沒有聲像記憶，人們就無法辨別各種聲音信號，也無法聽懂人的話語。因為人說話總是一個音一個音地發出，如果不能把聽到的每一個音暫時登記下來形成聲像，也就不能把一串聲音連貫起來，也就不能理解它的意義。
感覺記憶是按感覺信息原有的形式來儲存的，它們是外界刺激的真實的摹寫或複本；儘管感覺記憶的保持時間很短暫，但它卻為進一步加工信息提供了材料和時間。
在各種感覺記憶中，信息的儲存量都大於可被利用的信息量，幾乎進入感官的所有信息都能被登記。記憶容量的大小，由感受器的解剖生理特點所決定。一般認為，圖像記憶的容量為9～20個比特（bit）。
感覺記憶痕跡容易衰退，信息的傳輸與衰變，取決於注意。感覺記憶中的信息，都是未經心理加工的信息，是尚未受到意義分析的信息。被登記的信息，只有受到特別注意或模式識別，才能轉入短時記憶，並在那裡賦予它以意義，否則，就會很快衰退而消失。
感覺記憶的邏輯功能在於，為大腦提供對輸入的信息進行選取和識別的時間，這種記憶好比是整個記憶系統的“接待室”，從感官輸入的所有信息都要在這裡登記並接受處理。
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