Be+uiult等人將出生不久的白鼠分成兩組，一組生活在刺激豐富的環(huán)境中。另一組生活在刺激貧乏的環(huán)境中。一段時間后解剖發(fā)現(xiàn)，前者的腦皮層比后者要厚且重。Bennut認(rèn)為，前者皮層較厚是由于軸突末梢增長、樹突增多、突觸間隙變窄，這樣相鄰神經(jīng)元之間更易于相互作用。由此可以看出，學(xué)習(xí)和記憶可能是促進(jìn)突觸生長的重要因素。而突觸的增加可以建立和改進(jìn)神經(jīng)通路，進(jìn)而提高長時記憶的能力。

神經(jīng)的電活動可以造成細(xì)胞中某些化學(xué)分子在數(shù)量和結(jié)構(gòu)上的變化，這種變化很可能就是信息在長時記憶中的“編碼”。此觀點(diǎn)得到了三類實(shí)驗(yàn)的支持。第一類實(shí)驗(yàn)表明，神經(jīng)細(xì)胞的電活動與RNA密度的增加有關(guān)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，受過訓(xùn)練動物的腦神經(jīng)細(xì)胞中RNA含量會升高。注人RNA酶后又會破壞該動物對受訓(xùn)練行為的記憶。第二類實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，長時記憶可能與某些特殊蛋白質(zhì)有關(guān)。在自鼠學(xué)習(xí)走迷宮之前注射蛋白質(zhì)合成制劑，白鼠學(xué)習(xí)后4小時的記憶未受明顯影響，而學(xué)習(xí)后24小時及1周后的記憶則明顯提高。注射縹吟霉素、抗菌素則可以“消退”白鼠迷津?qū)W習(xí)的記憶，原因可能是這些物質(zhì)抑制了神經(jīng)細(xì)胞中蛋自質(zhì)的合成。第三類實(shí)驗(yàn)是記憶的移植研究。伯恩將對光發(fā)生退縮反應(yīng)的渦蟲碾成碎片喂給沒有受過光訓(xùn)練的渦蟲吃，結(jié)果后者也獲得了光退縮反應(yīng)的記憶。Unger等用懲罰方式訓(xùn)練大鼠“棄暗投明”，然后提取其腦液注人到未受訓(xùn)練大鼠的腦中，結(jié)果后者居然也獲得了對黑暗的恐懼行為。后來的腦液分析發(fā)現(xiàn)，記憶遷移的物質(zhì)主要是一種由15個氨基酸組成的短膚，取名為“恐暗素”。