Ο εγκέφαλος δεν είναι ένα σταθερό διάγραμμα καλωδίωσης. Καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής, η εμπειρία, η μάθηση και ο τραυματισμός μπορούν να αναδιοργανώσουν τα νευρωνικά κυκλώματα. Αυτή η ικανότητα ονομάζεται νευροπλαστικότητα. Περιλαμβάνει αλλαγές στη συναπτική ισχύ, την ανάπτυξη ή τη συστολή των διεργασιών, τη γέννηση νέων νευρώνων σε περιορισμένες περιοχές και μεγάλης κλίμακας μεταβολές στην αντιστοίχιση της λειτουργίας στην ανατομία.

Η πλαστικότητα είναι πιο έντονη κατά τη διάρκεια κρίσιμων περιόδων ανάπτυξης, ωστόσο επιμένει στην ενήλικη ζωή και μπορεί να ενισχυθεί με εκπαίδευση, νευροδιαμόρφωση ή φαρμακολογικά μέσα. Μετά από τραυματισμό, η υπολειμματική πλαστικότητα υποστηρίζει την αποκατάσταση της λειτουργίας, αν και μπορεί επίσης να προκαλέσει δυσπροσαρμοστικά αποτελέσματα όπως φανταστικό πόνο ή εστιακή δυστονία.

Οι μοριακοί μηχανισμοί περιλαμβάνουν τη μακροπρόθεσμη ενδυνάμωση και καταστολή, τη δομική αναδιαμόρφωση των σπονδύλων και τις αλλοιώσεις στον ανασταλτικό τόνο που ανοίγουν παράθυρα για αλλαγή. Η κατανόηση του τρόπου καθοδήγησης της πλαστικότητας αποτελεί κεντρικό στόχο της επιστήμης αποκατάστασης και των προσπαθειών για τη θεραπεία αναπτυξιακών και ψυχιατρικών διαταραχών.

Ακόμη και λίγες ημέρες αλλοιωμένης αισθητηριακής εμπειρίας μπορούν να μετατοπίσουν μετρήσιμα τους φλοιώδεις χάρτες.