Veza između stresa i gubitka pamćenja povezana je s oštećenjem mozga uzrokovanim pretjeranom stimulacijom određenih moždanih kemikalija. Kada ljudi postanu nervozni ili uplašeni, mozak ispušta kemikalije koje ih stavljaju u način borbe ili bijega. Ovo je dizajnirano da pripremi ljude na fizičke opasnosti, ali ima neke negativne nuspojave. Studije su pokazale da te kemikalije također oštećuju ključna područja mozga povezana s funkcijom pamćenja. I dugotrajna i kratkoročna šteta je dokazana ovim efektom, ali dugotrajna šteta je teža.
U smislu kemije mozga, kemikalija koja se najviše povezuje s vezom između stresa i gubitka pamćenja zove se kortizol. Oslobađa se u najprimitivnijem dijelu mozga, koji općenito regulira ponašanje životinja. Kada se ljudi nose s bilo kojom vrstom stresa u svom životu, mozak interno reagira na potpuno isti način na koji bi reagirao kada bi se suočili s fizičkom opasnošću. Na taj se način oslobađanje kortizola može promatrati kao primitivna reakcija, dok je sposobnost pohranjivanja pamćenja naprednija moždana funkcija — na neki način ti dijelovi mozga nisu baš kompatibilni.
Dio mozga koji je najviše povezan sa stresom i gubitkom pamćenja naziva se hipotalamus. Ovo područje mozga pomaže ljudima pohraniti uspomene za dugotrajnu upotrebu. Mnogi stručnjaci vjeruju da izloženost kortizolu zapravo može uzrokovati fizičko smanjenje hipotalamusa. Kada se to dogodi, mnoge će kognitivne sposobnosti općenito patiti, uključujući funkciju pamćenja. Mnoga istraživanja su pokazala relativno drastično smanjenje veličine hipotalamusa kod ljudi koji su dugo bili pod ekstremnim stresom.
Za ljude koji se pokušavaju nositi sa stresom i gubitkom pamćenja, postoji nekoliko dostupnih rješenja. Znanost je pokazala da je hipotalamus sposobniji za regeneraciju novih stanica od mnogih drugih dijelova mozga. U teoriji, općenito bi trebalo biti moguće povećati veličinu hipotalamusa i obnoviti većinu njegove funkcije ako je pojedinac sposoban smanjiti razinu stresa tijekom duljeg vremenskog razdoblja.
Postoji mnogo načina za dugoročno smanjenje tjeskobe, a oni mogu pomoći u ublažavanju velikog dijela stresa i učinaka gubitka pamćenja. Na primjer, mnogi ljudi uzimaju lijekove protiv depresije na recept, a stručnjaci vjeruju da oni mogu biti od pomoći osobama koje pate od gubitka pamćenja uzrokovanog stresom. Druge metode smanjenja stresa, kao što su terapija opuštanja i meditacija, također su pokazale određenu razinu učinkovitosti.