À la suite d’une lésion cérébrale, le tissu nerveux n’a qu’une capacité limitée de se modifier, se renouveler et se réparer. À la différence de nombreux autres organes, le système nerveux humain ne produit pas de grandes quantités de nouveaux neurones, néanmoins un certain degré d’adaptation du système nerveux est possible. Le modeste potentiel de récupération observé après lésion cérébrale, s’il y a récupération, est attribué à la « réorganisation » des fonctions utilisant les circuits sains restant plutôt qu’à la réparation du tissu lésé. On observe trois types d’ajustement cellulaire après lésion. Le premier, et le plus efficace, est la réorganisation fonctionnelle des neurones et des circuits qui ont survécu durant avec une repousse des axones qui rétablissent les synapses. Le deuxième type de réparation, beaucoup plus limité est la gémination locale ou l’extension plus longue des axones et des dendrites au sein des lésions traumatiques. Les principaux obstacles à cette gémination sont la cicatrice gliale et la mort des neurones endommagés (déprivation trophique, stress, cytokines libérées) pendant la période inflammatoire. Le dernier est la génération (régénération). Une telle neurogénèse chez l’adulte se produit rarement et ses mécanismes sont très controversés.