И.С. Беритов считает, что нервным субстратом субъективных переживаний являются зоны окончания специфических таламических путей, берущих начало от рецепторных аппаратов, а именно IV слой первичных зон с преобладанием звездчатых клеток с околоклеточной нервной сетью. Предполагается, что многочисленные вставочные и ассоциационные нейроны с возвратными коллатералями.в V, IV и III слоях первичных зон, где эти нейроны оканчиваются на сенсорных звездчатых клетках, служат важнейшей структурной основой для интеграции возбужденных сенсорных клеток в функциональную систему восприятия. Отсюда импульсы возбуждения передаются через особые ассоциационные пирамидные нейроны во вторичные зоны. Ассоциационные нейроны в свою очередь посылают импульсы к данной функциональной системе первичной зоны. Эти двусторонние связи сразу становятся очень прочными и служат структурной основой для возникновения образа того или другого объекта в определенной внешней среде.
Звездчатые нейроны в IV слое первичной зоны воспринимающих областей, по-видимому, являются единственными нервными элементами, производящими дифференцированные ощущения, на основе которых и создаются репродуцируемые образы и состояния. Важно, что разветвления вокруг звездчатой клетки не только много раз пересекают ее дендриты, но и оканчиваются на них, а также на теле клетки синапсами. Это обеспечивает при каждом активировании звездчатой клетки многократное ее возбуждение. Видимо, эти звездчатые нейроны под влиянием своих собственных разрядов или при внушении в гипнозе определенных ситуаций достигают такого активного состояния, что начинают производить субъективные ощущения света, звука, прикосновения и т. п. Кроме того, эти клетки активируются через неспецифическую систему - ретикулярную формацию.
Звездчатые нейроны IV слоя расположены объединенными группами и образуют своеобразные гнезда, между которыми не находят прямых связей. Можно полагать, что функция данных нейронов - создавать и воспроизводить образы внешнего мира. Образы воспринятых объектов создаются сразу, при первом же восприятии, удерживаются длительно, нередко годами, и репродуцируются каждый раз при повторном воздействии данного объекта или соответствующей среды. Репродуцируемые образы внешнего мира являются регуляторами поведения организма и могут вызывать такую же внешнюю и внутреннюю реакцию, как и само восприятие этих объектов.
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. 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, 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 неокортеке, но и к эмоциональному возбуждению архипалеокортекса с его субъективным компонентом и соматовегетативными проявлениями.
Более тонкие механизмы запечатления и репродукции образов и состояний 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. 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, синтезирующейся в нервной клетке. 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. 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.
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.
Перечисленные особенности голографии хорошо объясняют некоторые стороны функционирования механизмов памяти. Так, например, из клинической практики известно большое число случаев, когда при весьма обширных поражениях головного мозга память в основном сохраняется. Эти же особенности хорошо объясняют и возможность запечатления колоссального количества информации на сравнительно ограниченных участках материальных структур. И, наконец, хорошо известные в психологии ассоциативные закономерности функционирования памяти хорошо согласуются с возможностью ассоциативного считывания голограмм. Именно такая организация памяти обеспечивает возможность быстрого извлечения содержащейся в ней нужной информации не путем перебора всего содержимого, а за счет использования тех связей между хранимыми образами, которые формируются при запоминании.
Пока существуют лишь косвенные доказательства справедливости голографического принципа в функционировании нервной системы. Будущие исследования призваны всесторонне проверить и непосредственно обосновать правомочность этих утверждений.