Otak manusia ternyata bekerja paling baik saat berada di titik rapuh antara keteraturan dan kekacauan. Sebuah teori baru yang dikemukakan oleh Keith Hengen, profesor biologi di Washington University di St. Louis, mengungkap bahwa keadaan ini disebut criticality atau kondisi kritis. Keadaan ini adalah titik manis di mana otak siap belajar, mengingat, dan beradaptasi. Saat otak menjauh dari kondisi ini, risiko munculnya penyakit seperti Alzheimer meningkat. Memahami dan mengembalikan criticality bisa menjadi cara baru mendeteksi dan mengobati penyakit tersebut.
Menurut Hengen, otak yang sehat bukanlah otak yang sudah diprogram sejak lahir. Sebaliknya, otak kita ibarat mesin pembelajar yang siap menerima pengalaman baru setiap hari. Agar mampu belajar, otak harus berada dalam keadaan criticality, sebuah kondisi di mana sistem yang rumit seperti otak berada di batas antara keteraturan dan kekacauan. Di titik inilah, otak kita paling siap menyerap informasi, berpikir, dan mengingat.
Konsep criticality ini diambil dari ilmu fisika. Fisikawan menggambarkannya dengan contoh tumpukan pasir. Saat pasir terus ditambahkan, tumpukan itu semakin curam hingga akhirnya longsor. Tepat sebelum longsor terjadi, tumpukan pasir berada di sudut kritis yang satu langkah lagi menuju ketidakstabilan. Dalam otak, kondisi kritis ini bisa terjadi pada beberapa neuron maupun seluruh area otak. Pola kerja otak dalam hitungan milidetik atau berjam-jam tetap menunjukkan kesamaan, sejalan dengan pengalaman kita yang tidak terbatas waktu.