假记忆（pseudo memory）是大脑记忆的信息之间自动的组合导致不真实的回忆。每个人的大脑都可能产生虚假的记忆，或将事物的真实情况扭曲。人们会对自己的记忆坚信不疑，甚至会对大脑编造的谎言信以为真。这并非一种发病过程。所有人都会产生虚假记忆”，特别是关于童年时期亲身经历的场景的记忆。
虚假记忆最早被注意是由于发现犯罪现场的目击证人的证词并不一定可靠，虽然证人自己确实认为他当时看到的情况就是这样，但常常会因为情景信息的混淆，而导致对罪犯的错误指认或情景的错误描述。例如，证人并没有看清罪犯的长相，但在回忆时会把以前看到过的并不熟悉的人脸指认为罪犯；证人对犯罪现场的细节根本没有看清，但在回忆时会根据自己的经验填充，而且确认是当时看到的情景。
美国杜克大学研究人员认为虚假记忆是大脑中负责处理记忆的部分区域活动增强所致。为了解为什么有些人对虚假的记忆可以如此自信，
杜克大学医学中心神经学家罗伯特·卡贝萨和他的同事，对参加记忆实验的健康志愿者的脑部进行了
核磁共振成像扫描，结果显示那些不能够准确回忆起曾经发生过的事情的人，他们的大脑底部负责过去发生事实的内侧颞叶的活动持续增强。
卡贝萨在发表于《神经科学杂志》的文章中指出，内侧颞叶以其丰富的特定细节记忆使记忆更为鲜明生动。比如说，当你回忆今天早上的早餐时，你还会记起吃了什么、和谁一起进餐以及食物的味道等。这些附加的丰富细节将使人对记忆的真实性充满自信。 而对虚假事实回忆志愿者的测试结果表明，他们大脑底部额顶区的活动持续增强，而额顶区负责大脑的记忆概况，并不管记忆的细节部分。 该项研究也发现，随着人年龄的增长，对曾经发生的事情实际内容的忘记速度，远大于对事情一般印象的记忆。卡贝萨表示，对过去的特殊记忆不会永久不变，最后留下的只是一个大概印象而非特别的细节。
巴塞罗那贝利维特赫生物医学研究所和
巴塞罗那大学的研究人员共同开展的一项研究发现，人类大脑的空白区内存在着一系列让人们不同程度地倾向干制造虚假记忆的机制。2009年7月，《神经学杂志》刊登了这一研究成果。年龄在20岁到30岁之间的48名男女健康志愿者参与了这项研究。首先，需通过一项测验来验证他们没有记忆方面的问题。后来的一系列测试发现，75%的参与者会对虚假的记忆信以为真。研究人员利用“
弥散张量成像”这种类似磁共振的图像诊断技术来观察虚假记忆较多和较少的参与者大脑的不同之处。结果发现，大脑参与制造虚假记忆的部位不同干储存真实记忆的部位。研究人员通过观察发现，虚假记忆的多少主要与白物质有关。神经元通过轴突来椚互连接。门物质上通过轴突束形成的神经纤维连接着大脑的不同部位。如果把轴突看作为一户家庭输送电能的电线，那么白物质就是连接一座城市和
发电站的
高压电缆。研究人员采集的图像显示，真实的记忆和虚假记忆在不同的；“高压电缆”上循环。大脑依靠连接海马和海马前回的白物质活动来储存真实的记忆。贝利维特赫生物医学研究所研究员路易斯-富恩特米利亚说：“拥有高质量真实记忆的人通常其轴突束的连接也更好。我们要证明的就是真实记忆越牢靠的人其虚假记忆越少这一假设。” 另一方面，研究人员发现虚假记忆的产生与连接大脑前顶的白物质束有关。产生虚假记忆越多的人该神经纤维上的大脑活动也更加频繁。
帮助医生更好地评估伴随年龄增长而引起的记忆力变化，同时给
阿尔茨海默病的早期诊断提供了工具，给诊疗带来突破性进展。