據國外媒體報導，人類的大腦可以探索時間是如何起源以及宇宙將如何終結之類的問題，但卻始終無法弄清我們的大腦本身是如何進行工作的。目前，神經病學家和認知科學家們正在探究有關大腦的問題，希望能夠解開這一謎底。
謎底為何難以解開
在美國杜克大學認知神經科學研究中心的斯柯特-胡特爾看來，這個問題的標準答案應該是：「在我們已知的宇宙間，人腦是最為複雜的物體。正是這種複雜性使用我們無法在現實中模擬出簡單而精確的模型。」然而，胡特爾認為這個答案還不完全。腦科學研究中最大的障礙物應該是目光短淺，因為在進行大腦研究時，胡特爾及其他神經系統科學家們也無法突破其大腦(經驗)的局限。
胡特爾說：「人腦中充斥著數十億個神經細胞，它們之間通過錯綜複雜的神經網路相互連結。常常影響我們研究的一個不利因素是，我們往往自以為憑藉我們的經驗就可以了解大腦。事實上，我們的主觀經驗根本無法指引我們了解大腦是如何工作的。」哥本哈根大學的生物學家安德斯-蓋姆正以水母作為模型進行研究，以期了解人腦是如何進行視覺信息神經處理。他表示：「人腦能否了解自身是一個最古老的哲學問題。」英國劍橋大學腦科學醫療研究委員會的約翰-鄧肯博士和他的同事們使用腦成像系統對人類的大腦活動進行了深入的研究，結果發現在進行複雜的活動時，大腦中只有部分區域活動明顯，特別是被稱作側表層的區域。於是他們認為大腦中特定的區域控制著人類的智力活動。
思維的工作機制
在客觀直接地「查看」人腦方面，科學家們已經取得了一些進展。近年來，科學家們已經可以使用各種腦成像技術，如功能磁共振技術，觀察活動中的大腦，並測定神經元組是如何工作的。通過這些技術，科學家們已經精確地確定人腦中負責某些功能的神經中樞，如負責逃避危險狀況、處理視覺信息、做美夢和儲存長期記憶的中樞。然而，科學家們還無法弄明白這些神經網絡是如何合作，以使這些功能得以執行的。
溫伯格稱：「目前，我們還沒有一個好的方法，來研究這些神經元組是如何形成功能性神經網絡，以使我們進行學習、記憶、或者其它一些行為舉止，如看、聽、動和愛。」此外，這些腦細胞群還可以下達更複雜的行為和情感指令，如無私、憂傷、移情和憤怒。胡特爾及其同事們運用功能磁共振技術，發現了人腦中與無私行為有關的一塊區域。他說：「儘管對大腦中這塊區域的了解不一定能幫助我們確定是什麼驅使人們像特雷莎修女那樣無私奉獻，但是，它可以給我們一些線索，幫我們了解諸如無私等重要的社會行為的起源。」
美國的認知科學家此前曾發現，一種非常重要的腦中蛋白質--克列伯蛋白對大腦的記憶有重要的影響。當大腦設法記住一件事時，會啟動這種蛋白質進入細胞核中，通過喚醒基因引起一連串反應，產生更多的特定物質。大腦就利用這些物質來建立新的神經網絡，重組大腦某部位的神經細胞，使它們之間的聯繫更加快速有效，最後形成一條強有力的神經傳導路線。借著這條新的路徑，一段我們想要留住的記憶就永遠被烙印在腦海中，隨時可以拿出來重新品味那種酸甜苦辣的感覺。科學家進一步發現，腦中克列伯蛋白越多，記憶力也越好。
意識究竟是什麼
人腦研究中一個較為有爭議的重要之謎是意識觀念。例如，當你在觀看一副油畫時，你知識你在欣賞油畫，於是你的大腦開始處理這副油畫的顏色和形象，與此同時，你的視覺印象又會激起你的情感和思緒。這種主觀意識和感知就是我們所說的意識。許多科學家認為，意識是人與動物的主要區別。因此，不是感知過程直接將導致我們的這些行為(還不為我們所知)，而是我們知道我們在思考。在神經系統科學家們看來，一旦解決了意識之謎，另一個同樣令人困惑不解的問題就會產生，即：為什麼？為什麼會存在意識呢？(劉妍)