Az agy nem egy rögzített kapcsolási rajz. Az élet során a tapasztalat, a tanulás és a sérülések átszervezhetik az idegi áramköröket. Ezt a képességet neuroplaszticitásnak nevezik. Magában foglalja a szinaptikus erő változásait, a folyamatok növekedését vagy visszahúzódását, új neuronok születését korlátozott régiókban, valamint a funkciók anatómiai leképezésének nagymértékű eltolódásait.

A plaszticitás a fejlődés kritikus időszakaiban a legerőteljesebb, mégis felnőttkorban is fennmarad, és edzéssel, neuromodulációval vagy farmakológiai eszközökkel fokozható. Sérülés után a reziduális plaszticitás támogatja a funkciók helyreállását, bár maladaptív kimeneteleket is okozhat, például fantomfájdalmat vagy fokális disztóniát.

A molekuláris mechanizmusok közé tartozik a hosszú távú potencírozás és depresszió, a tüskék strukturális átalakulása, valamint a gátló tónus megváltozása, amelyek utat nyitnak a változásnak. A plaszticitás irányításának megértése a rehabilitációs tudomány és a fejlődési és pszichiátriai rendellenességek kezelésére irányuló erőfeszítések központi célja.

Már néhány napnyi megváltozott érzékszervi élmény is mérhetően elmozdíthatja az agykéreg térképét.