МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СУБСТРАТ ПАМЯТИ. Исследование материального субстрата памяти связано с изучением закономерностей, лежащих в основе сохранения следов прошлого опыта, процессов их формирования и «считывания». В процессе формирования следов прошлого опыта происходят морфологические изменения в клетках Ц. н. с.: увеличение диаметра афферентных окончаний, их разбухание, увеличение числа и длины терминалей аксона, изменение формы кортикальных клеток,  некоторые изменения внутриклеточной структуры нейронов, скручивание апикальных дендритов и увеличение толщины волокон в клетках I и II слоя коры головного мозга. Однако какие районы и клеточные структуры коры головного мозга наиболее интимно связаны с хранением условных связей, остается неясным.

В клинике и эксперименте чаще всего можно наблюдать потерю памяти при поражении лобных и височных долей мозга,поясной извилины, а также подкорковых структур: маммилярных тел, передних отделов таламуса и гипоталамуса, амигдолярного комплекса и особенно гиппокампа.

Поражение гиппокампа ведет к нарушению процесса выявления следов прошлого опыта, но не к разрушению самих следов памяти.

У животных нарушение функции гиппокампа путем его разрушения или введения в него соответствующих химических веществ тормозит эвокацию ранее выработанных условных связей, и на предъявление условного или индифферентного раздражителя животное отвечает практически лишь ориентировочной реакцией.

Ретикулярная формация среднего мозга, а также гипоталамус и амигдолярный комплекс играют роль мощной системы активации или усиления специфических структур мозга. Значение этой системы в формировании и выявлении следов памяти особенно возрастает в экстремальных условиях, связанных с переживаниями. Амнезия, возникающая вследствие поражения этих подкорковых структур, объясняется снижением активирующих свойств мозга, отчего специфические нейроны коры головного мозга, а также афферентные и эфферентные переключательные нейроны оказываются неспособными в полной мере осуществлять передачу информации, анализ и синтез афферентной импульсации и включать в интегративную деятельность ранее приобретенный опыт.