В период геронтогенеза ослабляются процессы возбуждения и торможения, однако и в этом случае фронтального ухудшения функционирования нервной системы в целом не наблюдается. У молодых и старых людей (от 20 до 104 лет) условные двигательные рефлексы изменяются по-разному, в зависимости от подкрепления. Наиболее сохранным оказывается оборонительный условный рефлекс; на оборонительном подкреплении легко вырабатываются дифференцировки. Пищевой рефлекс у пожилых и старых людей вырабатывается медленнее, а дифференцировка на пищевом подкреплении вырабатывается с трудом уже после 55 лет, а в 80 лет и старше она не возникает вообще. Эти данные подтверждают выраженную гетерохронию условно-рефлекторной деятельности мозга вплоть до глубокой старости.

Гетерохрония обнаруживается и в том, что с возрастом стареют прежде всего процесс торможения и подвижность нервных процессов, удлиняются латентные периоды нервных реакций (в самой старшей группе некоторые реакции имели латентный период до 25 с). Индивидуализация выражена на уровне не только первой, но и второй сигнальной системы. Тем не менее есть люди, которые до глубокой старости отличаются не только сохранностью, но и высокими показателями времени речевых и других реакций. Речевой фактор вообще способствует сохранности человека в период геронтогенеза. Б. Г. Ананьев писал, что «речемыслительные, второсигнальные функции противостоят общему процессу старения и сами претерпевают инволюционные сдвиги значительно позже всех остальных психических функций. Эти важнейшие приобретения исторической природы человека становятся решающим фактором онтогенетической эволюции человека».

В целом в анализе геронтогенеза надо отметить усиление противоречивости, разнонаправленности и в то же время индивидуализацию возрастных изменений в различных отделах центральной нервной системы: наступающие изменения не укладываются в картину равномерного, гармонического угасания мозга.

Адаптация организма к старению достигается за счет мобилизации резервных сил. Так, к примеру, может активизироваться гликолиз, растет активность многих ферментов, увеличивается активность факторов, связанных с «ремонтом» ДНК, в центральной нервной системе развиваются приспособительные функциональные механизмы (усиливается охранительное торможение во время длительной работы, растет чувствительность нервных структур к ряду химических веществ — гормонов, медиаторов), вырабатываются меньшие дозы инсулина, адреналина, тироксина и т.д. К числу биологических приспособительных механизмов относят также увеличение числа ядер во многих клетках печени, почек, сердца, скелетных мышц, нервной системы, что улучшает обменные процессы между структурами ядра и цитоплазмы. Электронно-микроскопические исследования показывают также появление к старости гигантских митохондрий, аккумулирующих в себе запасы энергии.