人間の脳のニューロン（神経細胞）間の様々な道筋の数は，天文学的な数になります。これはニューロン同士で非常に多くの連接が作られるからです。一つのニューロンが他の10万余りのニューロンと連接を作ることもあります。アンソニー･スミスは自著「頭脳」の中で，「我々現代人の脳の中で形成され得る連接の数は無限と言ってもよい」と述べています。その数は「既知の宇宙を構成している原子の総数よりも」大きい，と神経科学者のトムソンは言います。

それにしても，どのようにして一つのニューロンから別のニューロンへと情報が伝わるのでしょうか。単純な神経組織を持つ生物には，くっつき合った多くの神経細胞があります。そのような細胞の場合，電気的インパルスは一つのニューロンから次のニューロンへと橋を渡ります。その渡河地点は電気的シナプスと呼ばれており，伝導は速くて簡単です。

ところが不思議に思われるかもしれませんが，人体のニューロンのほとんどは化学的シナプスを経由してメッセージを伝えるのです。より遅くてより複雑なこの方法は，橋の掛かっていない川の縁まで来てフェリーボートで川を渡らねばならない列車に例えることができます。一つの電気的インパルスが化学的シナプスのところに達すると，溝が二つのニューロンを隔てているため，そのインパルスは止まらなければなりません。ここでその信号は，化学物質の“フェリー”に乗って渡ります。神経のインパルスを伝えるのに，なぜこんな複雑な電気-化学的方法を取るのでしょうか。

科学者たちは化学的シナプスの多くの利点を見いだしています。それは，メッセージが確実に一方向にだけ伝わるようにします。またそれには，その機能や構造が容易に変化し得るので，可塑性があると言われています。信号をここで修正することができるのです。一部の化学的シナプスは，用いられることによって一層強くなりますが，用いられないシナプスは消滅します。リチャード･トムソンは，自分の著した「脳」という本の中で，「学習と記憶は，電気的シナプスしかない神経組織の中では発達し得ないであろう」と述べています。

科学著述家のスミスは，「頭脳」という著書の中で，こう説明しています。「ニューロンは興奮したりしなかったりするだけのものではない。……イエスかノーかという以上の微妙な情報を伝えることができるに違いない。それらは隣の釘を打つ単なる金づちではなく，打つ回数が多いか少ないかというだけのものではない。この例えでさらに説明するなら，それらはねじ回し，プライア，ペンチ，木づち，それに金づちのそろった大工道具一式になぞらえられる。……神経系の各インパルスはその道の途中で形を変えられるが，それは他のどこでもなく，シナプスの所で変えられるのである」。