קרן שמש, ציוץ ציפורים, מגע כף יד – כיצד אנחנו מפרשים את הגירויים החושיים שאנו נחשפים אליהם? אותות המתקבלים מהסביבה נהפכים בגופנו לדחפים חשמליים הנעים לאורך מסלולים עצביים במוח, ומעובדים לאותה תחושה מוכרת – לראות כיסא, לשמוע שיר, למשש פרי. אבל האם בכל פעם שאנו מתבוננים בכיסא מסוים מתעוררת בנו תגובה זהה? כלומר, האם דפוס הפעילות של תאי עצב יהיה זהה כאשר גירוי מסוים חוזר על עצמו במדויק? התשובה היא – בהחלט לא, התגובה בפועל משתנה בכל חזרה. בפעם הבאה שנביט באותו הכיסא, ייתכן שתאי המוח שלנו יגיבו באופן חזק או חלש יותר מאשר בפעם הקודמת.
ואולם, מה שמפתיע עוד יותר הוא שתאי העצב מתואמים – הם מגיבים לאותו גירוי חושי באותה דרך. לכן לא ניתן להסביר את שונות התגובה של תאים בודדים רק באמצעות ממוצע התגובות של תאים מרובים. מה אם כן גורם ליצירת שונות מתואמת זו?