Cette section se penche plus particulièrement sur la question de l'adaptation dynamique dans le cerveau. Ce point est central à notre exposé, c'est pourquoi l'on s'étendra un peu plus longuement sur les hypothèses en présence, et les observations neurophysiologiques.
Le terme d'adaptation dynamique (ou adaptation à court terme) signifie, comme on l'a vu plus haut, que la dynamique des neurones est capable de changer qualitativement au cours du temps, sans aucune modification physiologique (ou à des échelles de temps trop courtes pour que des processus de modification synaptique interviennent de façon significative). Dans le langage des systèmes dynamiques, on peut dire que l'adaptation dynamique repose sur le caractère non-stationnaire des dynamiques neuronales.