Mozek medvěda zůstává aktivní, i když tělo nehybně leží v brlohu. Nervové okruhy, které uchovávají mapy míst s bobulemi a tahy lososů, zůstávají neporušené, přestože celková spotřeba energie klesne jen na zlomek běžného metabolismu. Pozorování chovaných medvědů ukazují, že i po dlouhé nečinnosti znovu přesně míří k místům krmení. Naznačuje to, že prostorová paměť je zapsaná v odolných sítích hipokampu, ne jen v krátkodobých vzorcích aktivity.
Laboratorní úkoly tenhle obraz ještě zpřesňují. Medvědi se dokážou naučit používat jednoduché nástroje k získání potravy a po čase zopakují stejnou posloupnost pohybů, což ukazuje na procedurální paměť uloženou v motorických a prefrontálních oblastech. V úlohách s rozlišováním množství si spolehlivě vybírají panely s větším počtem symbolů, což připomíná primitivní počítání.
Ve všech těchto projevech se uplatňuje synaptická plasticita, dlouhodobé posilování spojů a stabilita dendritických trnů, které chrání uložené informace. Zároveň se během zimního spánku zpomaluje činnost iontových kanálů, obměna neuropřenašečů i celkové krevní oběh, takže mozek šetří energii, aniž by přišel o své mapy, dovednosti a základní početní schopnosti.
