El cerebro no es un diagrama de cableado fijo. A lo largo de la vida, la experiencia, el aprendizaje y las lesiones pueden reorganizar los circuitos neuronales. Esta capacidad se denomina neuroplasticidad. Abarca cambios en la fuerza sináptica, el crecimiento o la retracción de prolongaciones neuronales, el nacimiento de nuevas neuronas en regiones específicas y cambios a gran escala en la correspondencia entre la función y la anatomía.

La plasticidad es más exuberante durante los periodos críticos del desarrollo, pero persiste en la edad adulta y puede potenciarse mediante entrenamiento, neuromodulación o tratamientos farmacológicos. Tras una lesión, la plasticidad residual favorece la recuperación funcional, aunque también puede producir resultados inadaptados como dolor fantasma o distonía focal.

Los mecanismos moleculares incluyen la potenciación y la depresión a largo plazo, la remodelación estructural de las espinas dendríticas y las alteraciones en el tono inhibitorio que abren la puerta al cambio. Comprender cómo guiar la plasticidad es un objetivo fundamental de la ciencia de la rehabilitación y de los esfuerzos para tratar los trastornos del desarrollo y psiquiátricos.

Incluso unos pocos días de experiencia sensorial alterada pueden modificar notablemente los mapas corticales.