Sistem saraf perifer dan juga otak secara umum didesain untuk mempersepsi dan memikirkan (perceive and cogitade) -- menerima suatu informasi dan memahaminya. Kita melihat, mendengar, mengecap, dan merasakan sensai dari dunia sebagai rantai pertama dalam tahapan kejadian yang selanjutnya melibatkan penyandian stimuli; penyimpanan informasi; pengubahan material; berfikir; dan, akhirnya memberikan reaksi sesuai pengetahuan yang didapatkan. Konsep "otak komputasional didasarkan pada ide bahwa pikiran adalah apaun yang dilakukan otak yakni pemrosesan informasi. Para psikologi kognitif meyakini bahwa otak diaktifkan saat informasi sedang di proses.
Sensasi dan Persepsi
Sensasi (sensation) mengacu pada pendeteksian dini terhadap energi dari dunia fisik. Pembelajaran terhadap sensasi biasanya berkaitan dengan struktur dan proses mekanisme sensorik. Persepsi (perception) melibatkan kognisi tingkat tinggi dalam penginterprestasian terhadap informasi sensorik.
Penglihatan
Penglihatan (vision), yakni pendeteksian sebuah bagian kecil gelombang elektromagnetik(yang disebut 'cahaya'). Dimna berkas cahaya tersebut masuk melalui kornea dan lensa, yang kemudian diarahkan ke retina. Ketika implus -- implus ditransfer melalui jalur saraf pengelihatan korteks visual, dan, ketika dikombinasikan dngan pengetahuan yang telah ada, akhirnya menghasilkan pengenalan.
Ilusi
Terkadang realitas dan persepsi tidak sama, sebagaimana yang terjadi pada kasus ilusi persepsi. Terjadinya ilusi ini sebagian mungkin disebabkan karena pengalaman masa lalu kita, yang mengajakan kita bahwa bentuk -- bentuk tertentu mungkin menunjukan bahwa objek terletak di kejauhan, sedangkan bentuk -- bentuk lain menunjukan bahwa suatu objek terletak dekat dengan kita.
Pengetahuan Sebelumnya
Hubungan antara persepsi dan pengetahuan sebelumya tentang dunia dimanifestasikan tidak hanya dalam wujud ilusi geometri sederhana, melainkan dalam penginterprestasian data -- data ilmiah. Cara kita mengolah informasi dunia primer dari dunia sangat dipengaruhi oleh sistem sensorik dan struktur otak kita -- kita "diprogram" untuk memahami dunia dalam cara tertentu -- dan juga dipengaruhi oleh pengalaman -- pengalaman kita, yang memberikan makna bagi stimuli. Jika pengalaman belajar pada masa lalu tidak mempengaruhi persepsi, akibatnya huruf -- huruf dihalaman yang kita baca ini tidak akan anda pahami sebagai kalimat dan kalimat itu sendiri tidak akan anda pahami. Kita mempeljari sinyal -- sinyal penelihatan (juga pendengaran, peraba, pengecap, dan pembau).
Predisposisi Sensorik -- Otak
Studi -- studi awal tersebut mengindikasikan bahwa otak memiliki beberapa karakteristik umum, seperti adanya prinsip kontraleritas pada otak (yakni prinsip yang menyatakan bahwa kerusakan serebral di sebuah hemisfer akan menyebabkan gangguan atau difisiensi dibagian tuubuh yang berlawanan). Seperti ketika orang -- orang dipukul "melihat" kilatan -- kilatan cahaya, naun matanya tidak mendeteksi hal tersebut. Hal tersebut diakibatkan karena apa yang kita sebut label lines(garis -- garis yang dilabeli), yang merupakan bentuk dari hukum energi. Dimana hukum tersebut menjelaskan bahwa saraf dihubungkan ke fungsi sensori yang spesifik. Jika saraf distimulasi maka otak mempersepsikan seolah -- olah informasi berasal dari saraf yang di stimulasi tersebut.