Il est encore très difficile de dire ce qui diffère entre le cerveau d’un surdoué et celui d’une personne normale, mais de nombreuses pistes suggèrent que des différences existent et qu’elles sont vraisemblablement multiples et variées. Des différences de développement ou de myélinisation du néocortex ont été suggérées par certaines études de même que des différences d’interaction en cerveau gauche et cerveau droit. Cela pourrait être lié à des différences génétiques affectant des protéines synaptiques impliquées dans la formation et le développement des circuits nerveux, un peu à l’inverse de ce qui se passe dans des maladies comme le retard mental où des mutations de protéines synaptiques sont clairement en cause.