В результате активации генома и синтеза специфических белков в первую очередь в мембранах нервных клеток в процессе обучения формируется структурно-функциональное объединение нейронов различных структур мозга, представляющее собой энграмму памяти. С позиций теории функциональных систем такая энграмма в первую очередь строится на структурной основе аппарата акцептора результата действия. Энграмма представляет ансамбль нейрональных и глиальных элементов, объединенных синаптическими механизмами. Такое динамическое объединение строится за счет экспрессии геномом отдельных клеток определенных белковых молекул — адгезинов, или коннектинов, которые встраиваются в специальные области мембран нейронов. Именно эти идентичные по молекулярным свойствам белковые молекулы увеличивают чувствительность нейронов к приему той или иной информации, которая первично вызывала экспрессию этих белков.

Вопрос о структурной организации энграммы до сих пор остается открытым. Американский нейропсихолог К.Лешли обучал крыс инструментальным оборонительным задачам и удалял у них различные участки коры мозга в поисках локализации энграммы памяти. Оказалось, что нарушения памяти не зависели от локализации повреждения, а определялись только объемом повреждения мозга. Это составило представление об эквипотенциальности коры. В свою очередь это позволило ряду авторов сформулировать голографическую гипотезу памяти.