每个HTM层（HTM layer）（不要与如上所述的HTM阶层式结构的HTM级别（HTM level）混淆）由多个高度互连的微型柱组成。HTM层可从它的输入，创建一个稀疏分布式表征，从而让固定比例的微型柱在任何时候都处于激活状态。微型柱被理解为具有相同感受野的一组细胞。 每个微型柱都有多个细胞，这些细胞可以记住以前的几种状态。细胞可以处于以下三种状态之一：「激活」、「非激活」和「预测」。
第三代：感觉运动推理.第三代是建立在第二代的基础之上，并增加了新皮层的感觉运动推理理论。该理论