Prefrontaalne ajukoor asub aju otsmikusagara kortikaalsetes piirkondades ja arvatakse, et see on seotud selliste käitumistega nagu taju, mälu, otsustusvõime ja arutluskäik, samuti sotsiaalse käitumise ja isiksuse väljendamine. Seos prefrontaalse ajukoore ja mälu vahel tekib, kuna see ajuosa näib mängivat võtmerolli töö- ehk lühiajalise mälu kontrollimisel. Aju täpset tööd ei ole veel avastatud, kuid pilditehnoloogia on suurendanud teadmisi mäluga seotud protsesside kohta. Lühiajaliste mäluhäirete, nagu skisofreenia, uurimine on toonud valgust prefrontaalse ajukoore ja mälu vahelisele seosele.
Neuroloogid töötavad selle põhjal, et mälu on kahte tüüpi – pikaajaline ja lühiajaline. Lühiajaline ehk töömälu on teave, mis on igal ajal kasutusel. Informatsiooni koguvad esmalt meeled ja seda hoitakse ajutiselt sensoorses mälus. Kui sensoorset mälu inspireerinud kujutis keskendub rohkem kui kaheksaks sekundiks, kodeeritakse stiimul lühimällu. See, mis mäluga pärast seda saab, sõltub sellest, kuidas infot töödeldakse — seda saab kas läbi harjutada või korrata, salvestada pikaajalisse mällu või kaotsi minna.
Seost prefrontaalse ajukoore ja mälu vahel uuritakse endiselt, kuigi on tehtud palju edusamme pärast seda, kui täiustatud pilditehnikate esmakordne kasutamine 1997. aastal näitas, mis juhtub siis, kui aju hoiab töömälus sensoorseid stiimuleid ja seejärel sellega seotud tegevust. selle teabe meeldetuletamisel. Kuna lühiajalise mäluga seotud sünaptilistes ühendustes ei toimu tegelikke füüsilisi muutusi, on raske kindlaks teha, kas töömälu on olemuselt plastiline või dünaamiline. Esimeses teoorias moodustaks lühiajaline mälu sünaptiliste ülekannete ajutised muutused, samas kui teises teoorias hoitakse mälestusi elektriliselt ahelas ja need moodustavad tagasisideahela.
Selle asend pea esiosas otsmiku taga muudab selle ajupiirkonna väga haavatavaks. Prefrontaalse ajukoore ja mälu, eriti töömälu, vahelise seose tõttu põhjustab esimese kahjustamine tõenäoliselt teise kahjustusi. Selle ajuosa funktsioonid hõlmavad planeerimist, tähelepanu ja otsuste tegemist ning närvisüsteemis sisalduva hajutatud teabe organiseerimist. Prefrontaalses ajukoores on töömälu määravate protsesside lahutamatu osa närvikiudude kõrge kontsentratsioon, mis sisaldab dopamiini, neurotransmitterit, mis edastab neuronitele sünapside kaudu sõnumeid.