Terminą nootropinis 1972 m. pirmą kartą pavartojo daktaras Corneliu Giurgea, kad apibūdintų medžiagą, kuri teigiamai veikia smegenų funkciją. Nors nootropai dažnai vadinami „protingais vaistais“, ne visos šios medžiagos yra sintezuoti cheminiai vaistai. Kai kurie nootropai yra vitaminai, mineralai ar vaistažolės, gerinančios pažinimą.
Yra bent keturi siūlomi būdai, kuriais nootropai gali pagerinti smegenų funkciją. Pirmasis būdas, kaip šios medžiagos gali veikti, yra pakeisti smegenų ląstelėms arba neuronams prieinamų neurotransmiterių kiekį. Nootropai dažniausiai veikia glutamato arba acetilcholino, dviejų neuromediatorių, kurie, be kitų funkcijų, yra labai svarbūs atminčiai ir budrumui, kiekį. Šiai nootropinių medžiagų klasei priskiriami ampakinai ir racetamai, kurie, kaip manoma, gerina atmintį ir gebėjimą sutelkti dėmesį net ir esant dideliam miego trūkumui, nes gali keisti neuromediatorių kiekį.
Antrasis būdas, kaip šios medžiagos gali teigiamai paveikti pažinimo funkciją, yra užkirsti kelią neuronų pažeidimams arba netgi juos panaikinti. Vitaminas B1 yra šio tipo nootropinių vaistų pavyzdys, nes atrodo, kad jis gali padėti išgydyti pažeistus neuronus ir pagerinti atmintį žmonėms, turintiems tam tikrų smegenų pažeidimų. Antioksidantai taip pat gali patekti į šią kategoriją dėl jų siūlomo gebėjimo užkirsti kelią oksidaciniam neuronų pažeidimui.
Trečias būdas, kuriuo nootropai pagerina smegenų veiklą, yra padidinti smegenų aprūpinimą deguonimi. Manoma, kad šiuo mechanizmu veikia populiarus vaistažolių priedas, ginkmedžio biloba. Vienas iš šios žolės veikimo mechanizmų yra akivaizdus jos gebėjimas padidinti kraujo tekėjimą į smegenis, todėl į smegenis patenka daugiau deguonies. Nors klinikiniai tyrimai pateikė prieštaringų rezultatų dėl ginkmedžio poveikio smegenų funkcijai, jis vis dar yra populiariai parduodamas priedas pažinimui gerinti.
Galiausiai, manoma, kad kai kurie nootropai sukuria naujus neuroninius ryšius smegenyse, o tai teoriškai leistų smegenims veikti efektyviau. Manoma, kad racetamai ne tik atlieka neuromediatorių lygio moduliatorių, bet ir sukelia naujas nervines jungtis. Kai kurie tyrimai rodo, kad nemedikamentiniai mechanizmai taip pat gali sustiprinti neuroninius ryšius smegenyse, o kai kurie šių procesų pavyzdžiai yra naujos kalbos mokymasis, pratimų programos, kuriai reikalingas judrumas ir koordinacija, mokymasis ir galbūt net kryžiažodžių mūšis ar vaizdo žaidimai. .
Kai kuriose srityse kontroliuojamų tyrimų metu pasirinktos nootropinės medžiagos parodė teigiamą poveikį pažinimo funkcijai. Tai apima geresnę atmintį, stipresnį dėmesį ir padidėjusį budrumą be pernelyg didelio nervingumo. Be to, kai kurios iš šių medžiagų pasirodė esąs daug žadančios padėti žmonėms, turintiems tam tikrų pažinimo sutrikimų, tokių kaip Alzheimerio liga arba traumų sukeltas smegenų pažeidimas. Tačiau nootropikų gebėjimas iš tikrųjų padidinti intelektą yra nuolatinių diskusijų objektas.