Tuy nhiên, bộ não sinh học vượt trội hơn hệ thống máy học hiện tại. Ví dụ, chúng ta có thể tìm hiểu thông tin mới chỉ bằng cách nhìn thấy nó một lần, trong khi hệ thống trí tuệ nhân tạo cần được đào tạo hàng trăm lần với cùng một thông tin để tìm hiểu chúng. Hơn nữa, chúng ta có thể học thông tin mới trong khi vẫn duy trì kiến ​​thức đã có, trong khi việc học thông tin mới trong mạng lưới thần kinh nhân tạo thường can thiệp vào kiến ​​thức hiện có và làm suy giảm hệ thống nhanh chóng.

Những quan sát này giúp các nhà nghiên cứu xác định nguyên tắc cơ bản được bộ não sử dụng trong quá trình học tập. Họ đã xem xét một số bộ phương trình toán học hiện có mô tả những thay đổi trong hoạt động của tế bào thần kinh và trong các kết nối khớp thần kinh giữa chúng. Họ đã phân tích và mô phỏng các mô hình xử lý thông tin này và phát hiện ra rằng chúng sử dụng nguyên tắc học tập khác biệt cơ bản với nguyên tắc được sử dụng bởi mạng lưới thần kinh trí tuệ nhân tạo.