Creierul nu este o schemă fixă ​​de conexiuni. De-a lungul vieții, experiența, învățarea și leziunile pot reorganiza circuitele neuronale. Această capacitate se numește neuroplasticitate. Ea cuprinde modificări ale forței sinaptice, creșterea sau retragerea proceselor, nașterea de noi neuroni în regiuni limitate și schimbări la scară largă în maparea funcțiilor pe anatomie.

Plasticitatea este cea mai exuberantă în perioadele critice ale dezvoltării, însă persistă la vârsta adultă și poate fi îmbunătățită prin antrenament, neuromodulare sau mijloace farmacologice. După o leziune, plasticitatea reziduală susține recuperarea funcției, deși poate produce și rezultate maladaptative, cum ar fi durerea fantomă sau distonia focală.

Mecanismele moleculare includ potențarea și depresia pe termen lung, remodelarea structurală a coloanei vertebrale și modificări ale tonusului inhibitor care deschid ferestre pentru schimbare. Înțelegerea modului de ghidare a plasticității este un obiectiv central al științei reabilitării și al eforturilor de tratare a tulburărilor de dezvoltare și psihiatrice.

Chiar și câteva zile de experiență senzorială alterată pot schimba semnificativ hărțile corticale.