Eine Läsion ist ein Bereich mit Gewebeschädigung oder -zerstörung. In den Neurowissenschaften werden gezielt gesetzte Läsionen verwendet, um Rückschlüsse auf die Funktion bestimmter Hirnregionen zu ziehen, indem beobachtet wird, welche Fähigkeiten verloren gehen, wenn die Region entfernt oder inaktiviert wird.

Frühe Studien stützten sich auf Unfallverletzungen und chirurgische Läsionen bei Tieren. Der berühmte Fall von Phineas Gage, dessen Frontallappen durch ein Bügeleisen beschädigt wurden, brachte diese Region mit Persönlichkeit und Selbstregulation in Verbindung. Moderne Techniken umfassen chemische und elektrolytische Läsionen sowie die reversible Inaktivierung durch Medikamente oder Kühlung. Beim Menschen stellen Schlaganfälle, Tumore und chirurgische Eingriffe natürliche Läsionen dar, die mittels Neuroimaging und Verhaltenstests untersucht werden können.

Läsionsbefunde sind aussagekräftig, aber nicht immer eindeutig. Ein Defizit kann durch Schädigungen der durchlaufenden Fasern und nicht der Zellen der betroffenen Region selbst verursacht werden, und kompensatorische Veränderungen in anderen Bereichen können die unmittelbaren Auswirkungen maskieren oder verändern. Übereinstimmende Befunde aus Bildgebungs-, Stimulations- und temporären Störungsmethoden stärken die aus Läsionsbefunden gezogenen Schlussfolgerungen.

Wenn nach einer Schädigung einer bestimmten Struktur ein spezifischer Funktionsverlust auftritt, hat die Läsion dazu beigetragen, die Arbeitsteilung im Gehirn zu kartieren.