Le cerveau n'est pas un schéma de câblage immuable. Tout au long de la vie, l'expérience, l'apprentissage et les lésions peuvent réorganiser les circuits neuronaux. Cette capacité est appelée neuroplasticité. Elle englobe des modifications de la force synaptique, la croissance ou la rétraction des prolongements neuronaux, la neurogenèse dans des régions spécifiques et des changements importants dans la représentation des fonctions en fonction de l'anatomie.

La plasticité cérébrale est particulièrement marquée durant les périodes critiques du développement, mais elle persiste à l'âge adulte et peut être stimulée par l'entraînement, la neuromodulation ou des traitements pharmacologiques. Après une lésion, la plasticité résiduelle favorise la récupération fonctionnelle, même si elle peut aussi engendrer des conséquences néfastes telles que des douleurs fantômes ou une dystonie focale.

Les mécanismes moléculaires comprennent la potentialisation et la dépression à long terme, le remodelage structurel des épines dendritiques et des modifications du tonus inhibiteur qui créent des opportunités de changement. Comprendre comment guider la plasticité neuronale est un objectif central des sciences de la réadaptation et des efforts déployés pour traiter les troubles du développement et les troubles psychiatriques.

Quelques jours d'expérience sensorielle altérée suffisent à modifier sensiblement les cartes corticales.