Человек обладает способностью быстро выполнять огромный объем мысленных операций и варьировать поведенческие отклики с учетом внешних инструкций и субъективных оценок: например, когда танцор отбивает чечетку в такт музыке, его мозг одновременно обрабатывает звук и собственные представления о ритмическом рисунке композиции.

По словам ученых, примечательно то, что движения при этом меняются гораздо быстрее, чем в теории может перестраиваться «аппаратное обеспечение» мозга. Воспользовавшись теорией динамических систем, нейробиологи МТИ проанализировали стратегию, позволяющую мозгу мгновенно адаптироваться в подобных условиях. Исследование показало, что одна и та же архитектура нервных цепей может переключаться между множеством различных состояний, выбор между которыми зависит от инструкций и субъективных представлений.

В ходе исследования обрабатывались сведения о мозговой активности животного, которое научили выполнять действие через интервал времени, зависящий от характера полученного сигнала. Ученые пришли к выводу о том, что вначале для выбора длительности интервала мозг выполняет операцию, подобную действию переключателя в электрических сетях, а затем с помощью другой операции, подобной повороту переменного резистора, переводит нейроны в состояние, необходимое для соответствующего изменения поведения.