大腦發育與早期記憶的關係主要在於海馬迴和前額葉皮質的成熟度，這兩個腦區的發育影響記憶的形成、儲存與提取。

早期大腦發育中，海馬迴是關鍵的記憶中樞，負責記憶的編碼和鞏固。幼兒期海馬迴神經元持續生成（神經發生），這種高神經發生率雖有助於大腦塑造，但同時也可能導致早期記憶不穩定甚至遺忘，因為新神經元的加入會替換或干擾已有的記憶迴路。此外，海馬迴與大腦皮質間的交流（如漣波振盪）逐漸增強，促進記憶從海馬迴轉移到皮質，這是記憶鞏固的重要過程，通常在一定年齡後才成熟。

前額葉皮質的發育則影響注意力、工作記憶和決策能力，這些認知功能對於記憶的有效形成和提取至關重要。由於這些腦區在嬰幼兒期尚未完全成熟，早期記憶往往難以長期保存或被意識提取，這解釋了為何多數人無法回憶3歲前的事件（童年失憶症）。

此外，大腦在嬰幼兒時期面臨大量新信息輸入，為避免信息過載，可能會主動「刪除」部分記憶，保留重要的經驗以利後續學習。但研究也指出，早期記憶並非完全消失，而是因為提取機制不成熟或缺乏適當線索而難以回憶。

所以，早期大腦發育的神經結構和功能成熟度決定了記憶的形成、鞏固與提取能力，這是早期記憶難以長期保存和回憶的主要原因。這些發現對理解嬰兒記憶、童年失憶症及早期學習能力有重要意義。