В формировании и осуществлении высших функций мозга важное значение имеет общебиологическое свойство фиксации, хранения и воспроизведения информации, объединяемое понятием «память».
Память как основа процессов обучения и мышления включает в себя четыре тесно связанных между собой процесса: запоминание, хранение, узнавание, воспроизведение. Важное значение не только процессов запоминания, но и процесса забывания. Виды памяти классифицируют по форме проявления (образная, эмоциональная, логическая, или словесно-логическая), по временной характеристике, или продолжительности (мгновенная, краткосрочная, долгосрочная). Образная память проявляется формированием, хранением и воспроизведением ранее воспринятого образа реального сигнала, его нервной модели. Под эмоциональной памятью понимают воспроизведение некоторого пережитого ранее эмоционального состояния при повторном предъявлении сигнала, вызвавшем первичное возникновение такого эмоционального состояния. Эмоциональная память характеризуется высокой скоростью и прочностью. Логическая (словесно-логическая, семантическая) память — память на словесные сигналы, обозначающие как внешние объекты и события, так и вызванные ими ощущения и представления. Мгновенная (иконическая) память заключается в образовании мгновенного отпечатка, следа действующего стимула в рецепторной структуре. Этот отпечаток, или соответствующая физико-химическая энграмма внешнего стимула, отличается высокой информативностью, полнотой признаков (отсюда и название «иконическая память», т.е. четко проработанное в деталях отражение) действующего сигнала, но и высокой скоростью угасания. При достаточной силе действующего стимула иконическая память переходит в категорию краткосрочной (кратковременная) памяти. Краткосрочная память — оперативная память, обеспечивающая выполнение текущих поведенческих и мыслительных операций. В основе ее лежит повторная многократная циркуляция импульсных разрядов по круговым замкнутым цепям нервных клеток. Кольцевые структуры могут быть образованы и в пределах одного и того же нейрона. Превращение краткосрочной памяти в долгосрочную (консолидация памяти) в общем виде обусловлено наступлением стойких изменений синап-тической проводимости как результат повторного возбуждения нервных клеток. По данным нейрофизиологии и нейрохимии, в основе долгосрочной памяти лежат процессы синтеза белковых молекул в клетках головного мозга. Определенное значение в механизмах долгосрочной памяти имеют изменения, наблюдающиеся в медиаторных механизмах, обеспечивающих процесс химической передачи возбуждения с одной нервной клетки на другую. Динамика трансмембранных токов этих ионов делает мембрану более чувствительной к действию медиаторов. Одной из распространенных химических теорий памяти является гипотеза Хидена о белковой природе памяти. Информация, лежащая в основе долговременной памяти, кодируется, записывается в структуре полинуклеотидной цепи молекулы. Разная структура импульсных потенциалов, в которых закодирована определенная сенсорная информация в афферентных нервных проводниках, приводит к разной перестройке молекулы РНК, к специфическим для каждого сигнала перемещениям нуклеотидов в их цепи.