И. М. Сеченов со свойственной ему прозорливостью считал, что со стороны процесса, происходящего в нервных аппаратах, в сущности все равно — видеть данный объект или вспоминать о нем [270, с. 68]. Позже было установлено, что кора, передаточные ядра и рецепторы возбуждаются при репродукции образа совершенно так же, как и при непосредственном его восприятии.
По имеющимся данным (И. С. Бериташвили с соавт., 1964), нервные субстраты, производящие эмоциональные реакции, сосредоточены в архипалеокортексе. При первом же воздействии жизненно важного объекта на организм происходит не только его восприятие посредством неокортекса, но и эмоциональное возбуждение, производимое архипалеокортексом. Совпадение этих нейропсихических процессов делает ассоциативные связи между ними очень стойкими. Поэтому репродукция такого образа приводит не только к ориентировочной реакции через неокортекс, но и к эмоциональному возбуждению архипалеокортекса с его субъективным компонентом и соматовегетативными проявлениями.
Более тонкие механизмы запечатления и репродукции образов и состояний (клеточный и субклеточный уровни) до сих пор остаются неясными. Если учесть количество всей информации, накапливаемой нашей памятью, то, казалось бы, в мозгу не должно хватить нейронов для ее хранения (F. О. Schmitt, 1962). Какое-то очень большое число субклеточных единиц должно постоянно изменяться для того, чтобы могла быть усвоена та информация, которая реально хранится в памяти. Считается, что первичными энграммами памяти являются измененные молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК), синтезирующейся в нервной клетке (Н. Hyden, 1959). Вместе с тем, замечает С. Оке, трудно представить себе, каким образом периодическое возбуждение мембраны нейрона переходит в специфическое изменение клеточной РНК. Еще труднее понять, каким образом информация, накопленная в белках, вновь преобразуется в активность нейронов [219, с. 433]. Именно несоизмеримость количества специализированных нейронов в центральной нервной системе с громадным запасом информации, которую они должны усваивать и воспроизводить в результате каких-то рекомбинационных процессов на субклеточном уровне, заставляет ученых вести поиск возможного объяснения этого парадокса.
В последнее время все большее число авторов склонны отождествлять механизмы запечатления и воспроизведения информации в центральной нервной системе с принципами реализации голограммы (К. Прибрам, 1975; Ю. Л. Гоголицын, Ю. Д. Кропотов, 1975; и др.).
Известно, что оптический процесс, названный голографией, основан на использовании явления интерференции структур. Он обладает множеством удивительных свойств, и прежде всего способностью сохранять в малых объемах структур фантастически большое количество информации. Кроме того, важно, что в каждой точке голограммы содержится информация обо всех точках запечатленного объекта. В связи с этим появляется возможность хранения информации в распределенном виде. Следовательно, такой способ ее хранения обладает неизвестной до сих пор устойчивостью к повреждениям. Экспериментально установлено, что небольшая часть первоначального голографического фильтра способна воспроизвести все изображение полностью, потеряв при этом в малой степени лишь свою четкость. Другим важным свойством голографии является возможность ассоциативного считывания голограмм, т. е. при восстановлении одного изображения получить сразу два и больше. Это позволяет организовать хранение информации целыми блоками, причем для считывания всего блока достаточно восстановить лишь один из его элементов.