О ключевой роли лимбической системы в образовании временных связей с участием неосознаваемых эмоционально значимых стимулов говорят данные опытов с использованием транквилизаторов. Изучалось действие диазепама (10 мг, внутримышечно) на выработку и воспроизведение временной связи с помощью эмоционально значимого словесного стимула, используемого в качестве подкрепления. В пробах, где диазепамом подавляется эмоциональная активация подкрепляющего стимула, независимо от того, осознается он или нет, не наблюдается условно-рефлекторных изменений коркового вызванного ответа на первый в сочетаемой паре стимул, т.е. не формируются временные связи. Существенное различие в эффекте транквилизатора выявляется тогда, когда он вводится испытуемым, у которых уже до того была сформирована временная связь. Диазепам на период своего действия полностью подавляет условную реакцию, выработанную на осознаваемом уровне, однако не угнетает ее, если она была сформирована с помощью неосознаваемого слова. Этот факт дает основание думать о различиях в структуре временных связей, образуемых с помощью осознаваемых и неосознаваемых эмоционально значимых стимулов.

Работы с выработкой временных связей с помощью эмоционально значимых слов показывают, что изменения корковой активности у человека, наступающие в ответ на действие условного стимула, в значительной мере определяются свойствами подкрепляющего стимула, в частности его неосознаваемостью. Изменения корковых реакций на условный стимул, связанные с эмоциональной значимостью и неосознаваемостью подкрепляющего стимула, могут произойти только после корковой обработки семантических свойств последнего. Только после этого через обратные временные связи, вовлекающие лимбические структуры и системы восходящих неспецифических проекций таламуса и ствола мозга, осуществляется определяющая роль неосознаваемого слова в характере коркового ответа на условный стимул, ассоциируемый с этим словом.