Le docteur Neal Eberhardt (Ralph Macchio), ancien enfant prodige devenu amer et désabusé, étudie des patients cérébro-lésés et comateux dans l'espoir de comprendre comment le cerveau se régénère. Malgré la présence d'une machine révolutionnaire à sa disposition – le NISA (Neural Intercortex Stimulation Array) – le Dr Eberhardt n'avance pas. Pire encore, son précieux assistant, Vince Carter, vient de démissionner. Mais soudain, Neal fait une découverte capitale.