Durante gran parte del siglo XX se creyó que el cerebro de los mamíferos adultos era incapaz de generar nuevas neuronas. Esta idea ha sido revisada. La neurogénesis —el nacimiento de nuevas neuronas— continúa en regiones restringidas, principalmente en el giro dentado del hipocampo y la zona subventricular que irriga el bulbo olfatorio.

Las células madre neurales se dividen y producen progenitores intermedios que se diferencian en neuronas, las cuales migran, maduran y se integran en los circuitos neuronales existentes. Este proceso está regulado por la experiencia, el estrés, el ejercicio y numerosas señales moleculares. Las nuevas neuronas del hipocampo parecen contribuir a ciertas formas de aprendizaje y a la regulación del estado de ánimo.

Aún se debate si se produce una neurogénesis significativa en la neocorteza humana adulta. Sin embargo, incluso una neurogénesis adulta limitada abre posibilidades para la reparación tras una lesión y para comprender cómo el cerebro conserva su plasticidad a lo largo de la vida. Potenciar o dirigir este proceso constituye un objetivo terapéutico activo.

Las técnicas de marcaje que identifican las células en división han hecho posible visualizar y cuantificar este fenómeno.