קתרין בלאק היא נוירולוגית מפורסמת המנסה לחשוף את מסתרי המוח האנושי. זהו עידן המוח, "הקופסא השחורה" כפי שהרופאים מכנים אותו, מקור הכל: מהאנשים שאנחנו אוהבים, דרך התנהגותנו ומה שאנחנו מרגישים. מסתוריות אולטימטיבית. קתרין עובדת עם צוותה ב-"הקוביה" מרכז נוירולוגי משוכלל וחדשני, בו היא חוקרת ומטפלת בחולים מכל העולם. המטופלים שלה סובלים ממחלות והפרעות נדירות וקשות, שקתרין מצליחה לאבחן ולטפל בהן. בתוך המרכז קתרין היא רופאה בכירה ומצליחה עד מאוד, אך מחוצה לו, היא שומרת ממשפחתה, אהוביה ומכריה סוד גדול: היא לוקה בהפרעה דו-קוטבית.