لا يرتبط الجهاز العصبي ارتباطًا وثيقًا بالعالم الخارجي أو بحالة الجسم بمفرده ولكن يعتبر الدماغ هو المسؤول الثاني والأساسي في عملية تبادل الإشارات، حيث يُمثل الجزء الرئيسي من الجهاز العصبي المركزي، والعضو الأكثر تعقيدًا في المملكة الحيوانية، وبالتالي يفترض بعض المؤلفين أن فهم الآليات التفصيلية التي تجعل الدماغ يعمل هي أحد التحديات الرئيسية وذلك ليس متوقف فقط على البيولوجيا وإنما متوقف على العالم ككل.