Antalet kopplingar mellan olika neuroner (nervceller) i människohjärnan är astronomiskt. Orsaken till detta är att neuronerna har så många förbindelser sinsemellan; en enda neuron kan ha över hundra tusen förbindelser med andra nervceller. ”Antalet möjliga förbindelser i den moderna människans hjärna är så gott som obegränsat”, förklarar Anthony Smith i sin bok The Mind. Det är större ”än det sammanlagda antalet atomer i det kända universum”, säger neurofysiologen Richard Thompson.

Men hur förmedlar då neuronerna upplysningar till varandra? Djur med enkla nervsystem har många nervceller som är sammanfogade med varandra. I sådana fall passerar en elektrisk impuls förbindelsen mellan neuronerna. Denna förbindelse kallas en elektrisk synaps. Passagen sker snabbt och enkelt.

Men hur egendomligt det än kan verka sker denna överföring hos människan i regel via en kemisk synaps. Denna långsammare och mer komplicerade metod kan illustreras med ett tåg som kommer fram till en flod utan bro och måste färjas över till andra sidan. När en elektrisk impuls når en kemisk synaps måste den stanna, eftersom ett gap skiljer de två neuronerna åt. Här ”färjas” signalen över till nästa neuron med hjälp av kemiska ämnen som kallas transmittorsubstanser. Varför denna komplicerade elektro-kemiska överföringsmetod?

Forskare anser att den kemiska synapsen har många fördelar. Den garanterar att överföringen bara sker i en riktning. Den anses också vara anpassbar, eftersom dess funktion eller struktur lätt kan förändras. Signalerna kan också modifieras. Genom fortsatt bruk stärks vissa kemiska synapser, medan andra försvinner därför att de inte används. ”Inlärning och minnesförmåga skulle inte kunna utvecklas i ett nervsystem som endast hade elektriska synapser”, förklarar Richard Thompson i sin bok The Brain.

Den vetenskaplige skribenten Anthony Smith förklarar i sin bok The Mind: ”Neuronerna har inte bara lägena ’på’ och ’av’ ... ; de måste kunna vidarebefordra mycket mer detaljerade upplysningar än ja eller nej. De är inte bara som hammare som, mer eller mindre ofta, slår i nästa spik i ordningen. De är, för att fullfölja denna bild, som en hel verktygslåda, med skruvmejslar, plattänger, hovtänger, träklubbor — och hammare. ... Varje nervimpuls förändras utmed vägen, och detta sker bara vid synapserna.”