Otak manusia adalah objek paling kompleks yang diketahui dalam alam semesta. Meskipun beratnya hanya sekitar 1,4 kilogram โ sekitar 2% dari berat tubuh manusia โ ia mengandung sekitar 86 miliar neuron. Jumlah ini secara mengejutkan setara dengan perkiraan jumlah bintang dalam galaksi Bima Sakti kita.
Namun jumlah neuron hanya sebagian kecil dari cerita sebenarnya. Setiap neuron dapat membentuk antara 1.000 hingga 10.000 koneksi (sinaps) dengan neuron-neuron lain. Ini berarti jumlah total koneksi dalam otak manusia bisa mencapai 100 triliun โ angka yang jauh melebihi jumlah bintang dalam alam semesta yang teramati.
Kompleksitas otak bukan hanya terletak pada jumlah koneksi, tetapi pada sifat dinamis dari koneksi-koneksi tersebut. Sinaps dapat diperkuat atau dilemahkan berdasarkan pengalaman dan pembelajaran โ proses yang disebut plastisitas sinaptik dan yang merupakan dasar biologis bagi memori dan pembelajaran. Otak yang aktif belajar secara harfiah membentuk koneksi baru.
Otak manusia juga konsumen energi yang sangat tidak proporsional. Meskipun hanya 2% dari berat tubuh, otak menggunakan sekitar 20% dari jumlah energi yang digunakan oleh tubuh. Energi ini digunakan untuk mempertahankan potensial listrik membran neuron, mengirimkan sinyal listrik, dan menjalankan proses kimia neurotransmiter yang memungkinkan komunikasi antar neuron terjadi.