Jumlah jalur-jalur yang berbeda di antara neuron-neuron (sel-sel syaraf) dalam otak manusia luar biasa banyaknya. Ini karena neuron-neuron mempunyai begitu banyak hubungan satu sama lain; satu neuron dapat berhubungan dengan lebih dari seratus ribu neuron lain. ”Jumlah kemungkinan hubungan yang terjadi dalam otak modern kita benar-benar tidak terbatas,” kata Anthony Smith dalam bukunya The Mind (Pikiran). Lebih besar ”daripada jumlah seluruh partikel-partikel atom yang membentuk alam semesta yang kita ketahui”, kata sarjana syaraf Thompson.

Namun bagaimana satu neuron menyampaikan keterangan kepada neuron lain? Makhluk-makhluk yang memiliki sistem syaraf yang sederhana mempunyai banyak sel syaraf yang dihubungkan bersama. Dalam hal tersebut, suatu impuls elektris menyeberangi jembatan dari satu neuron ke neuron berikutnya. Penyeberangan itu disebut sinapsis elektris. Hal ini terjadi dengan cepat dan sederhana.

Walaupun tampaknya aneh, kebanyakan neuron dalam tubuh manusia menyampaikan keterangan melalui sinapsis kimiawi. Metode yang lebih lambat, lebih rumit ini dapat dilukiskan dengan sebuah kereta api yang sampai pada sebuah sungai tanpa jembatan dan harus diangkut dengan ferry (kapal tambang) untuk menyeberang. Bila sebuah impuls elektris sampai pada sebuah sinapsis kimiawi, ia harus berhenti karena ada pemisah antara kedua neuron itu. Di sini isyarat tersebut ”diangkut dengan kapal ferry” ke seberang dengan pemindahan zat-zat kimia. Mengapa metode elektro-kimiawi yang begitu rumit untuk menyampaikan dorongan-dorongan syaraf?

Para ilmuwan melihat banyak keuntungan dalam sinapsis kimiawi. Hal itu memastikan bahwa suatu berita disampaikan satu arah. Juga, hal itu digambarkan sebagai plastik karena fungsi atau susunannya dapat mudah berubah. Di sini isyarat-isyarat dapat disesuaikan. Karena sering digunakan, beberapa sinapsis kimiawi menjadi lebih kuat sedangkan yang lain-lain akan lenyap karena jarang digunakan. ”Belajar dan mengingat tidak dapat berkembang dalam sistem syaraf yang hanya mempunyai sinapsis elektris,” kata Richard Thompson dalam bukunya The Brain.

Penulis ilmiah Smith menjelaskan dalam bukunya The Mind, ”Neuron-neuron tidak hanya membidik dan tidak membidik . . . mereka harus dapat menyampaikan keterangan yang jauh lebih terinci dan tidak hanya sekedar ya atau tidak. Mereka bukan hanya martil yang memukul paku berikut, dengan lebih sering, atau kurang sering. Mereka, untuk melengkapi perumpamaan ini, adalah sebuah kotak peralatan tukang kayu, dengan obeng, tang, catut, palu—dan martil. . . . Tiap dorongan syaraf diubah dalam perjalanan, dan tidak di tempat lain kecuali pada sinapsis-sinapsis.”