La domanda riflette il fascino delle proprietà emergenti, che non sono facilmente deducibili dalle proprietà dei componenti di un sistema complesso. Il cervello è appunto formato da neuroni, connessi da sinapsi, dell'ordine di un milione di miliardi nel cervello umano, che funzionano secondo leggi biofisiche abbastanza ben comprese, anche se ancora da chiarire in molti, e interessantissimi, aspetti particolari.

La memoria, il linguaggio e il pensiero non sono sono però una conseguenza immediata del funzionamento dei componenti, ma dipendono in modo essenziale dal gran numero e dall'organizzazione complessa dei neuroni e delle sinapsi. Sarebbe vano cercare di trovarne le tracce in semplici circuiti elettrici, che invece forniscono ottimi modelli di come operano singoli neuroni e singole sinapsi. Per comprendere le funzione del cervello, e in particolare della sua componente più evoluta in noi mammiferi, la corteccia cerebrale, l'analisi dei modelli matematici di sistemi complessi come le reti neurali naturali (per distinguerle da quelle artificiali che spesso col cervello hanno poco a che vedere) è altrettanto necessaria dello studio della neurobiologia di base.

Combinare gli approcci neurobiologici con quelli neurofisiologici a livello di sistema e con quelli computazionali e teorici è quindi la sfida interdisciplinare delle moderne neuroscienze, forse la sfida scientifica più importante in questo momento. Fra le funzioni corticali superiori, quella un pochino meglio compresa è la più fondamentale e pervasiva, la memoria. Ma quando ho provato a spiegare come la memoria possa emergere dal comportamento collettivo dei neuroni, non sono riuscito a farlo in meno di 120 pagine, quelle del libretto divulgativo Come Funziona la Memoria che ho scritto nel 1999 per la Bruno Mondadori, cui non posso che fare riferimento per una risposta più esauriente.