על בסיס התיאוריה Nueral Cognition המאמר מציע הסבר למכניזם שמאחורי שיטת הטיפול ב-EMDR
או במילים פשוטות – כיצד זה עובד ברמה המוחית, הנוירונית.

הנוירונים במוחנו עובדים כקבוצה. בקורטקס יש סטים של 110,000 נוירונים על כל 1 מ"מ מרובע.
עמודות קליפת המח – יחידה של עיבוד מידע שמסוגלת לקודד ערכים מתמשכים, כהשנוירון הבודד מסוגל לקודד ערכים
בינאריים חולפים.
בקורטקס יש 20% מהמספר הכולל של הנוירונים במח. יש בו 360 אזורים/מפות. כל מפה מוקדשת ספציפית למאפיין מסוים של האירוע. המפות הללו מקבלות מידע ויזואלי, שמיעתי, ריח וכו'.

הקורטקס המשני מורכב מהמפות שמקבלות מידע מהקורטקס הראשוני ועושה הקשרים בין צורה וצבע.

הקורטקס האסוציאטיבי מורכב מהמפות שנשארו וזה בערך 65% מהקורטקס.

למעשה הקורטקס הוא היררכיה של מפות שכל אחת מקדדת מימד מסוים של הסיטואציה וכל מפה מאורגנת בהתאמה
לניסיון האישי של האדם.
יש תחרות בין העמודות (עמודות קליפת המח), כשכל אחד מעכבת את השנייה ומעוכבת בעצמה.
בהיררכיה של המפות בקורטקס רק עמודות ספורות מופעלות במלואן וזה תלוי בסיטואציה.

העמודות האקטיביות יוצרות קידוד דליל של הסיטואציה שנקרא:
GSA – global state of activation
זיכרונות הם עקבות של חוויות שקרו. העקבות של ה-GSA מאפשרות לנו לזהות את האירוע שקורה או כזהה או כדומה לסיטואציות שהתחרשו בעבר, או כדומה חלקית או שונה לחלוטין.
אם האירוע זהה לזיכרון מהעבר - אז החיזוי של מה שעומד לקרות הוא קל.
אם מידע שמגיע מפעיל עמודות בקורטקס, אז מידע דומה יפעיל עמודות קרובות ומידע שונה יפעיל עמודות רחוקות במפה.
כך המח מצליח לחזות מה יקרה.

LTP – long term potentiation – מהדק את הקשרים בין העמודות הפעילות, על מנת לשפר את ההתאמה בינהן ולייעל את הקשרים.
LTD – long term depression – שוחק את הקשרים בין העמודות.

הסינרגיה בינהם (LTP,LTS) מתוחכמת מספיק בכדי לארגן את ההיררכיה של המפות בכדי להציג תצוגה מדויקת של כל החוויות.
התיאוריה אומרת שהמח לא מעבד אינפורמציה אלא מייצג את האינפורמציה. זה מה שעושה ה-GSA. הוא אינו מוגבל לקורטקס אלא שייך לכל המבנים במח כמו ההיפוקמפוס, תלמוס והאמיגדלה.

כשאדם נמצא בסיטואציה מלחיצה עליו להגיב במהירות. על מנת לעשות זאת, המח צריך להכיר את הסכנה ולזהותה כמה שיותר מהר. אפילו אם ההכרות הנה גסה ולא מדויקת יש חשיבות למהירות הזיהוי. זה התפקיד של האמיגדלה. היא מתפקדת כמערכת זיהוי מוקדמת ויכולה להתחיל תגובה של בריחה/קפיאה/תקיפה. באותו זמן, במקביל, הקורטקס מנתח את הסיטואציה לפרטי פרטים ויכול אח"כ לעצור את התגובה הרפלקסיבית – במקרה של אזעקת שווא או להשלים את הפעולה שכבר התחילה.
אחת מהתגובות ללחץ היא שהוא מאפשר למידה חד פעמית יעילה, בשונה מלמידה רגילה שזקוקה לחזרתיות.
ה-GSA הקשור למצב מלחיץ הוא יעיל וחזק ומופעל בקלות על מנת שיהיה אפשר להפעילו שוב בעת לחץ.
זה יוצר אצל האדם תגובות לחץ חזקות – הזיכרון הטראומטי.

האמיגדלה זיהתה את האירוע הטראומטי שאח"כ גם זוהה על ידי הקורטקס. ה-LTP הדביק את הקשר בין האמיגדלה והקורטקס (בעזרת קשרים כימיים) וה-GSA של האירוע הטראומטי כולל הפעלה של האמיגדלה וייצוגה בקורטקס.
למעשה, כל פעם שנזכרים באירוע חלק באמיגדלה מופעל ומתחילות תגובות לחץ אוטומטיות ומתעוררים רגשות שליליים.
כל היזכרות מחזקת את הקשר בין הקורטקס והאמיגדלה.

לפי התאוריה ככל שיש יותר אירועים טראומטיים כך האדם נמצא ביותר סיכון לפתח פוסט טראומה כי יש יותר GSA טראומטי. בטיפול EMDR, כאשר גורמים לאדם לחוות את הטראומה יחד עם הגירוי הבילטראלי, מקטינים את הקשר הרגשי והסימפטומים הטראומטיים מופחתים.
הגירוי הבילטראלי (במאמר נקרא BAS) גורם לכך שהמח מפעיל נוירונים תחושתיים שמעבירים את האינפורמציה לנוירונים נוספים וכו'.

כאשר מעבדים את הזיכרון הטראומטי נקרא לו GSA0 - המידע הנוסף נבנה מחדש, יחד עם הנוריונים שמצטרפים לנו של
הגירוי הבילטראלי.
בתהליך זה נוצרות עמודות חדשות כל הזמן נקרא להן GSA1.
הפעילות של הגירוי הבילטראלי מחלחלת במח ומוסיפה פעילות לא ספציפית ל-GSA0 ולפעילות זו אין שום התאמה באמיגדלה.
ה-GSA1 הופך להיות גדול יותר מ-GSA0 ואין לו קשרים חדשים באמיגדלה. המשקל היחסי של האמיגדלה בהשוואה לפעילות בקורטקס משתנה לטובת הקורטקס. הגירוי הבילטראלי מחייב את המערכת להתייחס לפעילות של הנוירונים וליצור GSA חדש.
התהליך – טראומה יחד עם גירוי בילטראלי שחוזר שוב ושוב, כאשר בכל פעם עמודות חדשות מתווספות ל-GSA ולאחר זמן מה ה-GSA הנוכחי לא מסוגל יותר להפיק שדרים מהאמיגדלה ולכן תגובות הלחץ נרגעת.
עכשיו יש לנו GSA חדש וגדול ששולח מסר לאמיגדלה, מסר שונה מאד מהקודם והקורטקס הפרה פרונטאלי מעורב יותר.
יש להבין שה-GSA יעורר עוד פעילות של האמיגדלה ולכן התהליך יכול לקחת זמן עד שהקשרים יתמעטו.
כמו כן המודל מסביר את השינוי בזיכרון הוויזואלי של החוויה - שהזכרון הראשוני הופך להיות מטושטש.
ייתכן שזה בגלל שה-GSA החדש לא מאפשר חדות ויזואלית של המטרה.
המודל מסביר מדוע טיפול ב-EMDR עבור טראומה בודדת יכול להיות מאד קצר, תלוי כמה סטים יצטרכו להעשות, עד שייבנה GSA חדש.