Az egyik első gondolat, amely a gondolkodás problémáinak biológiai szempontú vizsgálatával kapcsolatban felmerült, az volt, hogy a gondolkodás az agyi struktúrák függvénye. Ennek eredményeként finomabb kutatási módszereket kezdtek kifejleszteni, mint például az elektroencephalográfia. Ezek a technikák segíthetnek megtanulni, hogy az agy mely területei vesznek részt egy adott probléma megoldásában, például egy matematikai feladat megoldásában. Számos különböző szintű terület létezését tárták fel; Ezen kívül kiderült, hogy befogadásuk, munkájuk a gondolkodás eredményétől függ.
Ez a kísérlet azonban gyorsan feltárt néhány alapvető problémát. Az első nehézség abban rejlik, hogy megállapodjunk egy tipikus területen, amelyre az EEG-módszer alkalmazható, és mégis meg tudjuk mutatni, hogy a gondolkodáshoz való viszonya heterogén. Ezért ezt a kutatási módszert nem alkalmazták azonnal minden kutatási területen. A következő fontos pont az agy kis területének elemzéséből levonható következtetés korlátozása, vagy az idegrendszer egy korlátozott részének a gondolkodás által végzett funkcióval való összekapcsolása. Jól megalapozott az az elképzelés, hogy a neurális anyag területeit egyesítik bizonyos funkciók végrehajtása érdekében. De milyen mértékben fordul elő ez emberben? Milyen változások következnek be a területek egyesülésében a feltételek megváltozásával? Hogyan okozhat változást a különböző területek összekapcsolása az emberi szellemi tevékenységben? Az agyosztódás problémája mindenkor aggasztotta az idegsebészeket és a neurológusokat. A dichotóm felosztás egy szomatotóp struktúrára (az agykéreg területén az afferens információk vesznek részt, mielőtt a jelek az agy minden magasabb részébe kerülnének), és az asszociatív interakció válik a fő dologgá a központi területek munkájában. Ezzel a megközelítéssel (az agykéreg belső területei az izolált elemzés elvégzéséhez) az agy olyan, mint egy „fekete doboz”. Például a látóideg V2 területe vizuális jelet küld az agy halántéklebenyébe további feldolgozás céljából. A kutatók régóta felismerték, hogy a látómező elsődleges szenzoros területéből (occipitalis lebenyekből) származó információk jelentős része a középső területekre kerül - arra a területre, ahol az occipitalis-parietális zóna metszi.