Stressin ja muistin menetyksen välinen yhteys liittyy aivovaurioihin, jotka aiheutuvat tiettyjen aivokemikaalien liiallisesta stimulaatiosta. Kun ihmiset hermostuvat tai pelkäävät, aivot vapauttavat kemikaaleja, jotka saavat heidät taistelemaan tai lentämään. Tämä on suunniteltu valmistamaan ihmisiä fyysisiin vaaroihin, mutta sillä on joitain kielteisiä sivuvaikutuksia. Tutkimukset ovat osoittaneet, että nämä kemikaalit vahingoittavat myös tärkeitä aivojen alueita, jotka liittyvät muistitoimintaan. Sekä pitkäaikainen että lyhytaikainen vahinko on osoitettu tästä vaikutuksesta, mutta pitkäaikainen vahinko on vakavampi.
Aivokemian kannalta kemikaalia, joka liittyy eniten stressin ja muistin menetyksen väliseen yhteyteen, kutsutaan kortisoliksi. Sitä vapautuu aivojen alkeellisimmassa osassa, joka yleensä säätelee eläinten käyttäytymistä. Kun ihmiset käsittelevät kaikenlaista stressiä elämässään, aivot reagoivat sisäisesti täsmälleen samalla tavalla kuin ne reagoisivat fyysisiin vaaroihin. Tällä tavalla kortisolin vapautumista voidaan pitää primitiivisenä reaktiona, kun taas kyky tallentaa muistia on kehittyneempi aivotoiminta – joillakin tavoin nämä aivojen osat eivät ole kovin yhteensopivia.
Aivojen osaa, joka liittyy eniten stressiin ja muistin menetykseen, kutsutaan hypotalamukseksi. Tämä aivojen alue auttaa ihmisiä tallentamaan muistoja pitkäaikaiseen käyttöön. Monet asiantuntijat uskovat, että altistuminen kortisolille voi itse asiassa aiheuttaa hypotalamuksen kutistumisen fyysisesti. Kun näin tapahtuu, monet kognitiiviset kyvyt kärsivät yleensä, mukaan lukien muistitoiminto. Monet tutkimukset ovat osoittaneet suhteellisen rajua koon pienenemistä ihmisten hypotalamuksessa, jotka ovat kärsineet äärimmäisestä stressistä pitkään.
Ihmisille, jotka yrittävät käsitellä stressiä ja muistin menettämistä, on olemassa muutamia ratkaisuja. Tiede on osoittanut, että hypotalamus kykenee regeneroimaan uusia soluja paremmin kuin monet muut aivojen osat. Teoriassa pitäisi yleensä olla mahdollista lisätä hypotalamuksen kokoa ja palauttaa suurin osa sen toiminnasta, jos yksilö pystyy vähentämään stressitasoja pitkän ajan.
On monia tapoja vähentää ahdistusta pitkällä aikavälillä, ja nämä voivat auttaa lieventämään suurta osaa stressistä ja muistin menetyksestä. Esimerkiksi monet ihmiset käyttävät reseptilääkkeitä masennuslääkkeisiin, ja asiantuntijat uskovat, että näistä voi olla apua stressiin liittyvistä muistinmenetyksistä kärsiville. Muut stressin vähentämisen menetelmät, kuten rentoutushoito ja meditaatio, ovat myös osoittaneet jonkin verran tehokkuutta.