В результате использования описанных выше новых методов наметились пути преодоления основных трудностей, в течение многих столетий воздвигавших непреодолимые преграды к раскрытию механизмов работы мозга. Открылись возможности организации комплексных исследований, объединяющих изучение информационных систем и реализующего их функционирование нейрофизиологического субстрата. Однако по мере реализации этих возможностей стали открываться новые картины сложной организации. Выяснилось, что алгоритмы не являются основными компонентами, определяющими работу мозга. Они объединяются в более сложные организации, имеющие характер специфических информационных механизмов. Были выявлены другие компоненты, составляющие основу построения таких организаций. Далее было выяснено, что и информационные механизмы не представляют собой той основы, на которой строится сложная работа мозга. Они имеют производный характер и возникают в результате преобразования особой категории информационных структур абстрактного вида.
Этот вывод оказался неожиданным. Исследователи привыкли использовать термин «структура» для описания морфологических, физических, химических систем. Информационные структуры имели ряд особенностей. Они могли быть реализованы на различном физико-химическом субстрате и не могли существовать вне такого субстрата. В то же время законы их построения и функционирования не сводились к законам морфофиэиологической организации. Такие структуры одновременно и существовали, проявляя свою деятельность в форме способности к обучению, принятию решений, и как будто бы не существовали, так как их нельзя было обнаружить и описать в привычных для естественных наук формах. В связи с этим они ускользали от исследователя.
После того как были найдены способы обнаружения таких структур, их стали изучать. Один из наиболее важных принципов построения информационных структур — принцип многоуровневости. Наука уже давно столкнулась с проблемой изучения таких систем. Известны такие уровни исследования, как уровень изучения структуры атома, структуры молекулы, структуры химического соединения. Понятны сложные принципы соотношения уровней, необходимость их исследования специальными методами и описания результатов на различных языках. Однако наличие подобных принципов организации информационных систем все же могло показаться неожиданным.
Только после того, как были пройдены все перечисленные этапы исследования, открылись перспективы раскрытия механизмов работы мозга.
