Təfəkkür problemlərinin bioloji baxımdan nəzərdən keçirilməsi ilə əlaqədar yaranan ilk fikirlərdən biri də təfəkkürün beyin strukturlarının funksiyası olması fikri olmuşdur. Nəticədə elektroensefaloqrafiya kimi daha incə tədqiqat metodları hazırlanmağa başlandı. Bu üsullar müəyyən bir problemin həllində, məsələn, riyaziyyat probleminin həllində beynin hansı sahələrinin iştirak etdiyini öyrənməyə kömək edə bilər. Onlar müxtəlif səviyyəli bir sıra sahələrin mövcudluğunu aşkar etdilər; Bundan əlavə, məlum oldu ki, onların daxil edilməsi və işləməsi təfəkkürün nəticələrindən asılıdır.
Lakin bu cəhd tez bir zamanda bir neçə əsas problemi üzə çıxardı. Birinci çətinlik EEG metodunun tətbiq oluna biləcəyi tipik bir sahə ilə razılaşmaq və bununla belə onun düşüncə ilə əlaqəsinin heterojen olduğunu göstərə bilməkdir. Buna görə də, bu tədqiqat metodu tədqiqatın bütün sahələrinə dərhal tətbiq edilməmişdir. Növbəti vacib məqam, beynin kiçik bir sahəsinin təhlilindən və ya sinir sisteminin məhdud bir hissəsinin təfəkkürün yerinə yetirdiyi funksiya ilə əlaqəsindən çıxarıla bilən nəticənin məhdudlaşdırılmasıdır. Xüsusi funksiyaları yerinə yetirmək üçün sinir materialının sahələrini birləşdirmək prosesi ideyası yaxşı qurulmuşdur. Bəs bu, insanlarda nə dərəcədə baş verir? Şərait dəyişdikdə ərazilərin birləşməsində hansı dəyişikliklər baş verir? Müxtəlif sahələrin qarşılıqlı əlaqəsi insanın zehni fəaliyyətində dəyişikliyə necə səbəb ola bilər? Bütün dövrlərdə beyin bölgüsü problemi neyrocərrahları və nevroloqları narahat edib. Somatotopik bir quruluşa dixotom bölünmə (beynin bütün yuxarı hissələrinə siqnallar ötürülməzdən əvvəl afferent məlumat beyin qabığının bölgəsində iştirak edir) və assosiativ qarşılıqlı əlaqə mərkəzi bölgələrin işində əsas şeyə çevrilir. Bu yanaşma ilə (izolyasiya edilmiş analiz aparmaq üçün beyin qabığının daxili sahələri) beyin "qara qutu" kimidir. Məsələn, optik sinirin V2 sahəsi sonrakı emal üçün beynin temporal lobuna vizual siqnal göndərir. Tədqiqatçılar uzun müddətdir ki, görmə sahəsinin ilkin duyğu sahəsindən (oksipital loblar) çıxan məlumatın əhəmiyyətli bir hissəsinin orta bölgələrə - oksipital-parietal zonanın kəsişdiyi sahəyə göndərildiyini qəbul etdilər.