Lesi adalah area kerusakan atau penghancuran jaringan. Dalam ilmu saraf, lesi yang ditempatkan dengan cermat telah digunakan untuk menyimpulkan fungsi wilayah otak tertentu dengan mengamati kemampuan apa yang hilang ketika wilayah tersebut dihilangkan atau dinonaktifkan.

Studi awal bergantung pada cedera akibat kecelakaan dan lesi bedah pada hewan. Kasus terkenal Phineas Gage, yang lobus frontal otaknya rusak akibat besi penekan, menghubungkan wilayah tersebut dengan kepribadian dan pengaturan diri. Teknik modern meliputi lesi kimia, lesi elektrolitik, dan inaktivasi reversibel dengan obat-obatan atau pendinginan. Pada manusia, stroke, tumor, dan pengangkatan melalui pembedahan memberikan lesi alami yang dapat dipelajari dengan pencitraan saraf dan pengujian perilaku.

Bukti lesi sangat kuat tetapi tidak selalu mudah dipahami. Defisit dapat terjadi akibat kerusakan pada serabut saraf yang lewat, bukan pada sel-sel di wilayah itu sendiri, dan perubahan kompensasi di area lain dapat menutupi atau mengubah efek langsungnya. Bukti yang saling mendukung dari metode pencitraan, stimulasi, dan gangguan sementara memperkuat kesimpulan yang diambil dari lesi.

Ketika hilangnya fungsi tertentu terjadi setelah kerusakan pada struktur tertentu, lesi tersebut telah membantu memetakan pembagian kerja otak.