神經元放電模式是如何演變成記憶中的臉孔或口語句子的？認知神經科學透過將心理活動與其在大腦中的生物學實現聯繫起來，來解決這類問題。

這個領域借鑒實驗心理學的精確行為範式，並利用神經科學的工具來測量或操控大腦活動，例如功能性磁振造影（fMRI）、腦電圖（EEG）、腦磁圖（MEG）、經顱磁刺激（TMS），以及越來越多地應用於外科手術患者的侵入性記錄。計算模型有助於彌合神經數據和認知理論之間的鴻溝。

主要研究領域包括注意力、記憶系統、語言、決策和意識。研究成果完善了經典的心理學概念，並催生了基於神經機制的新概念。臨床應用範圍廣泛，從更好地理解發育障礙到設計腦損傷後的復健策略，均有涉及。

• 將認知過程與大腦機制連結起來
• 利用影像、記錄和刺激方法
• 融合了心理學和神經科學
• 為理論和臨床實踐提供依據