기억-예측 프레임워크에 따르면 뇌는 과거의 기억을 통해 미래를 예측한다. 신피질에 저장된 기억이 비슷한 상황에 닥치면 현재와 비교하며 미래를 예측하게 된다. 즉 두뇌가 유사한 패턴 서열을 인식함으로써 과거를 기억하고, 비슷한 상황에서 그 기억이 떠오르도록 저장해야 미래를 예측할 수 있다.
Hawkins and Blakeslee(2010, p. 280)는 “과거를 유추하여 미래를 예측한다”고지적하며, 뇌는 기억을 토대로 세계의 모형을 구축하고 이를 이용해 미래 사건들을 예측한다는 '기억-예측(memory-prediction) 프레임워크'를 제시한다. 신피질은 감각정보를 기억에 저장하며 나중에 비슷한 상황에 처할 때 과거의 기억을 떠올리며 이를 현재의 감각 입력과 비교해 빠진 부분을 채우고 다음에 무엇이 나올지 미리 예상한다. 지능은 이처럼 예측을 감각 입력에 끼워 넣는 기억 체계로서 출발했고, 대부분의 예측은 무의식적으로 이루어진다. 이처럼 미래사건을 잘 예측하기 위해서 두뇌는 패턴의 서열을 기억하고 유사성을 바탕으로 과거의 기억을 자동으로 불러내며, 똑같지는 않지만 유사한 새로운 상황에 적응할 수 있도록 불변 형태로 저장하는 것이다. Kandel(2014: 286-287) 역시 이미지를 단지 화소(pixel) 단위로 저장하는 디지털 기술과 달리 인간의 뇌는 망막에 비친 이미지를 대상의 경계선을 식별하는 전기신호로 변환한 후, 과거 경험을 토대로 재구성한다고 설명한다.