Come molte altre scoperte storiche, anche quella dei neuroni specchio fu dovuta al caso: mentre uno sperimentatore prendeva una banana in un cesto di frutta preparato per esperimenti, alcuni neuroni della scimmia che osservava la scena reagirono. Come poteva essere accaduto, se la scimmia non si era mossa? Fino ad allora si pensava che quei neuroni si attivassero solo per funzioni motorie. In un primo momento gli sperimentatori credettero erroneamente che si trattasse di un difetto nelle misure o un guasto nella strumentazione, ma le reazioni si ripeterono non appena fu reiterata l'azione che aveva innescato l'attività neuronale.