On parle de « cerveau divisé » lorsque le corps calleux est sectionné chirurgicalement, généralement pour traiter une épilepsie réfractaire. Les deux hémisphères cérébraux peuvent alors fonctionner avec une grande indépendance.

Des études classiques menées par Sperry et Gazzaniga ont démontré que l'information présentée à un seul hémisphère reste inaccessible à l'autre. Un patient peut être incapable de nommer un objet placé dans sa main gauche ou présenté dans son champ visuel gauche, car l'hémisphère droit, qui reçoit l'information, est dépourvu de langage. Pourtant, ce même patient peut sélectionner correctement l'objet avec sa main gauche, ce qui prouve que l'hémisphère droit perçoit et comprend l'information. Dans des conditions expérimentales spécifiques, il est possible d'amener les hémisphères à faire des choix contradictoires.

Dans la vie quotidienne, l'intégrité des voies sensorielles et motrices ainsi que les connexions sous-corticales restantes permettent aux patients ayant subi une callosotomie de fonctionner remarquablement bien. Les cas chirurgicaux ont apporté des preuves décisives de la spécialisation hémisphérique et du rôle du corps calleux dans l'intégration de l'expérience consciente.

Lorsque le pont principal entre les hémisphères est coupé, chaque côté peut révéler ses propres capacités et limites.