Le ricerche più recenti nell'ambito delle neuroscienze mostrano sempre più chiaramente che vivere in ambienti arricchiti e stimolanti genera modifiche nelle cellule cerebrali.
Studi sugli animali hanno dimostrato che quando i ratti vengono allevati in ambienti stimolanti, i dendriti dei neuroni della corteccia cerebrale (la responsabile di tutte le attività coscienti) si accrescono in lunghezza, rispetto a quelli di ratti allevati in isolamento. Altre ricerche hanno dimostrato che i ratti allevati in un ambiente stimolante facevano significativamente meno errori nel trovare l’uscita di un labirinto rispetto ai ratti allevati in isolamento: i ratti allenati avevano un maggior peso del cervello e la corteccia cerebrale più spessa dei ratti di controllo. In risposta all'arricchimento ambientale, i ratti più vecchi tendono a formare nuovi dendriti e nuove sinapsi così come quelli giovani, anche se la loro risposta è più lenta e di minore entità.
Le intuizioni legate a tali risultati hanno favorito una proliferazione di ricerche in grado di mettere luce su ciò che succede nel cervello umano nel corso dello sviluppo, dalla fremente attività cerebrale dell'età evolutiva fino all'invecchiamento cerebrale e spesso cognitivo della terza età. Mentre prima si pensava che il cervello potesse sviluppare nuove connessioni solo in relazione ai “periodi critici” dell’infanzia e dell’adolescenza, oggi c’è sempre più convinzione che la riorganizzazione neuronale è continua. Ci sono dei processi specifici che accadono esclusivamente, oppure in modo molto significativo, in determinate età in cui le vie neuronali si formano in risposta all’ambiente, ma capacità acquisite durante l’infanzia si possono riorganizzare in quanto il cervello mantiene la capacità di reagire e cambiare a seconda degli stimoli esterni.
Le connessioni, la plasticità delle sinapsi e dei meccanismi biologici di comunicazione del cervello dipendono e si creano a seconda dello stimolo esterno. Un esempio è quello di un bambino deprivato del linguaggio fino a 12 o 13 anni che, non avendo mai sviluppato quelle specializzazioni specifiche tra le connessioni del sistema del linguaggio, probabilmente non svilupperà mai il suo linguaggio in maniera adeguata o simile a quello di chi è esposto al linguaggio. Alcune delle strutture di base che permangono per tutta la vita si formano durante l’infanzia e l’adolescenza e dipendono dal tipo di stimolazione che c’è stata. Un esempio di ciò viene dal campo della visione: abbiamo tutti in mente la situazione del bambino che non ha l’allineamento corretto degli occhi e a cui bisogna chiudere un occhio per forzarlo a usare l’altro. Se non si interviene, però, entro i sei o sette anni l’occhio non allineato diventerà cieco. Il bambino imparerà a vedere con l’altro occhio proprio grazie al fatto che il cervello si sarà riorganizzato grazie alla sua plasticità e formerà connessioni tra aree del cervello che si attivano allo stesso momento. Ci si riferisce a tale concetto con la frase “What fires together wires together” ad indicare che le connessioni e i circuiti del cervello nelle loro differenti funzioni si sviluppano se la persona è esposta a quegli stimoli necessari a farle sviluppare. Si tratta, in pratica, di una risposta continua stimolo/sviluppo delle funzioni.