Türümüzün kendi kendine sorduğu en karmaşık sorulardan biri beynimizin vücuttan aldığı hisleri ve duyusal uyarıları nasıl anlamlı bilgiye dönüştürdüğüdür. Bunun yanıtı en kısa biçimde uyarımın gerçekleştiği bölgedeki reseptörler harekete geçer ve beyne elektriksel sinyaller göndererek beyni bu uyaranın varlığından haberdar ettiğidir.
Ancak elektriksel sinyallerden oluşan aksiyon potansiyeller hücrenin hücre zarındaki elektriksel potansiyelini +40 mV’a kadar depolarize eder ve bu büyüklük sabittir. Bu durumda aynı büyüklük kullanılarak çeşitli derecelerde ve farklı uyaranlara bağlı elektriksel sinyallerin değişik anlamlı bilgilere dönüştürülmesi ve hafızada saklanması beynin büyüklükten farklı değişkenler kullandığına işaret etmektedir. Örneğin, elektrik sinyallerinin zamanlaması ve frekansı çok uygun değişkenler olabilir.