人一旦通过练习掌握了一个动作，之后就能简单重复了。这说明大脑拥有运动学习功能，能形成新的运动记忆。大脑皮质运动区与运动记忆有关的脑活动形成机制。运动记忆是对过去 所做过的动作、内容的记忆，它是以形成运动性熟练技巧为基础，基本生理机制是动力定型 的建立和保持，容易保持和恢复是运动记忆的特点。运动记忆是一种复杂 、综合的记忆 。它不仅有感知觉、思维的参与，还常伴随有情绪的变化。运动记忆在运动过程中对身体动作 的知觉起着特殊的作用。肌肉记忆是指人体的肌肉具有记忆效应，同一种动作重复多次之后，肌肉就会形成条件反射。肌肉记忆功能就是从感受刺激、神经冲动的发放到肌肉收缩一系列较少大脑意识控制的程序化、自动化活动能力。
人体的各个部分都有记忆，人的记忆，尤其对理论知识的记忆，功能在大脑皮层。然而，人在体育运动中的记忆，有自身的特殊性，并非完全在大脑皮层。体育运动既需要大脑皮层运动中枢的作用，还有肢体肌肉运动的参与配合。体育运动的动作掌握方式，与一般知识的掌握有所不同：除了大脑有记忆功能，肌肉本身也具有一定记忆功能。
人体的肌肉是具有记忆效应的，同一种动作重复多次之后，肌肉就会形成条件反射，同一种动作重复多次之后，肌肉就会形成条件反射。人体肌肉获得记忆的速度十分缓慢，但一旦获得，其遗忘的速度也十分缓慢。运动记忆对于提高学习效率具有十分重要的意义。其中特别表现为口腔肌肉运动与语言之间的联系。小时候背诵古诗词，当时尽管不懂含义，长大后仍能脱口而出，这是小脑对口腔肌肉一连串动作保持牢固记忆的缘故。学外语尤其应该利用运动记忆这个特点。一个动作的掌握是不断反复练习的结果。至于能够记住动作，就是肌肉收缩程序的动力定型，其生理基础就是横桥数目、附着粘结力、同工酶的相对稳定，并形成了一定的模式被固定下来。
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