大脑中我们掌握最多信息的部分可能是视觉皮层、奖励学习回路和海马体。
视觉——视觉系统作为知觉的代表被广泛研究。肯定有成千上万的研究人员在研究视觉的各个方面。大脑中主要的视觉处理区域，被称为V1，很方便地位于表面，使得它很容易被活动监测探头等访问。研究V1也是为了理解大脑皮层的一般回路，它在整个过程中是相当统一的。皮层视觉区连接：
奖励学习回路——这始于操作性条件反射（还记得巴甫洛夫的狗吗？），但已经涉及到行为模式学习的一般研究中。大量的政府和私人资金投入到对药物成瘾的研究中，其潜在机制是奖励学习回路。大脑的关键区域包括伏隔核（基底神经节的一部分）、腹侧背盖区、前额皮质和神经递质多巴胺。
海马体——海马体是大脑中与新记忆（尤其是情景性和陈述性/事实性记忆）形成最密切相关的部分。在老鼠身上，大部分的研究都是通过海马体来完成的，并且已经发现了代表位置（位置细胞）和视觉空间（网格细胞）的单个神经元。在一名人类病人身上，人们发现海马体中的一个神经元代表着珍妮弗·安妮斯顿（Jennifer Aniston）的图像。海马体电路：
