Modele te pochodzą od tego sformułowanego przez Davida Marra i Jamesa Albusa, bazującego na obserwacji, że każda móżdżkowa komórka Purkiniego otrzymuje dwa drastycznie różne rodzaje informacji wejściowej: pierwszy zawiera tysiące słabych sygnałów z włókien równoległych komórek ziarnistych, drugi to bardzo silny sygnał z pojedynczego włókna pnącego. Podstawowy pomysł teorii Marra-Albusa polega na tym, że włókno pnące służy jako „sygnał nauczający”, indukuje długo trwającą zmianę w sile sygnałów włókien równoległych. Obserwacje długo trwającej depresji sygnałów włókien równoległych dostarczyły wsparcia teoriom tego rodzaju, ale ich trafność pozostaje przedmiotem kontrowersji.
Budowa Na poziomie makroskopowym móżdżek składa się z ciasno pofałdowanej warstwy kory móżdżku, z istoty białej pod nią i wypełnionej płynem komory czwartej u podstawy. Cztery parzyste jądra móżdżku są zagłębione w istotę białą. Każda część kory składa się z tego samego zestawu neuronów, rozmieszczonych w sposób wysoce stereotypowy. Na poziomie pośrednim móżdżek i struktury pomocnicze można podzielić na setki lub tysiące niezależnie funkcjonujących modułów zwanych „mikrostrefami” bądź „mikroprzedziałami”.