Рамон-и-Каял[10] одним из первых осознал, что информация может сохраняться путем модифицировани связей между связаными нервными клетками, образующими ассоциации. Позже эта идея была формализована Хеббом,[6] который предположил, что связь между нейронами является не фиксированным, пассивным проводником подобно куску провода, а, скорее, может усиливаться при одновременной активации обоих нейронов так, что впоследствии нейрон может возбудить соседний нейрон с большей легкостью, чем раньше.[6]

Оптимизация определяется как условие, при котором элементы системы множественных ограничений "удовлетворяют" этим ограничениям. Система может достигать различного уровня оптимизации, что зависит от того, в какой степени эти элементы достигают удовлетворения множественным ограничениям.[11] Природа множественных ограничений зависит от природы взаимодействий между единицами (сильных или слабых, возбуждающих или подавляющих). Организация множественных ограничений формируется в мозге в соответствии с алгоритмом Хебба.[7] После установления ряда ограничений действия взаимосвязанных единиц направлены на удовлетворения этим ограничениям. При удовлетворении множественным ограничениям система реализует определенный паттерн деятельности.

Последние 20 лет были ознаменованы своего рода революцией в понимании нами синаптической передачи и ее регуляции. Синаптическая передача теперь рассматривается как опосредованная не статическими процессами фиксированной интенсивности, а скорее динамическими процессами, непрерывно регулируемыми многими факторами. В 1973 году группа исследователей впервые опубликовала отчет об искусственно вызванном изменении синаптичекой силы.[14] Они обнаружили, что стимуляция определенных нейронных волокон высокочастотными электрическими импульсами вызывает заметное усиление синапсов этих волокон (т.е. требуется большее усилие, чтобы вызвать постсинаптические потенциалы), сохраняющееся в течение нескольких недель. Это наблюдение, которое они обозначили как долговременное потенциирование (long-term potentiation - LTP) было, по-видимому, первым сообщением о синаптической пластичности.

Как было отмечено ранее, Рамон-и-Каял одним из первых осознал, что информация может сохраняться посредством модифицирования связей между взаимодействующими нервными клетками, образующими ассоциации.[10] Получение и представление информации как правило влечет за собой модуляцию синаптических контактов между нервными клетками.[19] Информация сохраняется путем облегчения и выборочного удаления синаптических связей между нейронными скоплениями, представляющими отдельные аспекты среды. Таким образом, память является ассоциативной по своей природе; информация, которую она содержит, определяется взаимоотношениями нейронов.

Кроме того, связи между входными и выходными нейронами усиливаются дублирующимися волокнами и обратными связями. (Что обеспечивает незатухающее возбуждение - реверберацию. - nan) Посредством этих ассоциативных процессов клетки связываются в функциональные единицы памти, или "клеточные ансамбли" Хебба. Функциональное значение синхронной конвергенции в коре млекопитающих хорошо документировано.[17]

Важным аспектом множественных связей между нейронными сетями является непрерывность,[32] которая проистекает из множественных ограничений, возникающих при объединении различных нейронных сетей.[33] Если до установления связи, две системы могли действовать независимо друг от друга, то после того, как их деятельность стала взаимной, активность одной нейронной системы или сети будет влиять на активность другой.

В серии экспериментов с морским моллюском Aplysia Кэндел показал, что синаптические связи могут быть полностью изменены и усилены посредством регуляции научения в среде.[16]

Внутри зрительной зоны система связей (связность) первоначально имеет однородную структуру. В ходе развития и обретения опыта она подвергается процессам отбора, благодаря которым нейроны, отвечающие за похожие ориентации, преимущественно становятся связанными.[35]