신경 세포
모든 신경 세포는 전기적인 흥분성을 띈다. 신경 세포는 이온 통로, 이온 펌프등을 이용하여 나트륨, 칼륨, 칼슘, 염소이온들을 세포막 안과 밖의 농도차를 만들어 막전위를 형성한다. 신호가 오기 전 일상적인 상태의 막전위를 휴지 전위(-70mv)라고 하며, 신경 세포에 역치(-55mv) 이상의 자극이 가해질경우 활동전위(+40mv)에 도달하여 탈분극이 이루어진다. 탈분극이 일어난 후 통로의 개폐로 재분극 상태가 되어 다시 휴지 전위로 돌아가게 된다 .
신경가소성
신경가소성이 어떻게 기능하는가에 대한 기본적인 원리 중 하나는 시냅스의 가지치기와 관련 되어있다. 뇌 안의 개별 연결은 그것이 어떻게 사용 되는지 여하에 따라서 일정하게 제거되고, 다시 생성된다. 이 개념은 “함께 흥분하는 뉴런은 함께 연결되고, 따로 흥분하는 뉴런은 따로 연결된다.” 라는 구절을 통해 살펴 볼 수 있다. 만약 자극을 동시에 자주 생성하는 두 개의 뉴런이 근처에 존재한다면, 그것들의 피질지도는 하나가 될 수도 있다. 이를 반대 방향으로 적용하면, 불규칙하게 동시적인 자극을 생성하는 뉴런들은 다른 모양의 지도들을 구성할 것이다.