Le ricerche sul cervello che Edelman aveva avviato di concerto con quelle sul sistema immunitario, e poi con la topobiologia, hanno il loro sbocco logico nella neurofisiologia, di cui Edelman inizia a occuparsi a tempo pieno dagli anni '80. Nell'elaborazione della teoria, Edelman parte da alcuni presupposti che gli provengono dalle ricerche precedenti, ovvero che le modalità con cui i neuroni si strutturano e funzionano "per gruppi" sono sempre epigenetici e mai per istruzioni del genoma. In "Bright Air, Brilliant fire. On the Matter of the Mind" (tradotto in italiano col titolo "Sulla materia della mente"), la "Groups Neuronal Selection Theory" (GNST; in italiano TSGN) si basa su presupposti euristici e metodologici che così Edelmann spiega: