Tarihte beyin birçok farklı yöntemle incelenmiştir. Psikologlar arasında popüler bir yöntem, "kara kutu" yaklaşımıdır: Sistemin girdilerini sistematik olarak çeşitlendirir, çıktılardaki değişiklikleri gözlemler ve bu ikisi arasında neler olduğuna dair modeller oluşturursunuz. Eğer bu size sıkıcı göründüyse, evet sıkıcıdır. Ama bu yaklaşımın bazı görkemli başarıları oldu, örneğin renkli görme mekanizması olarak üç renk temelinin keşfi gibi. Araştırmacılar görebildiğiniz tüm renklerin basitçe üç temel rengin -kırmızı, yeşil ve mavi- farklı oranlarda birleşiminden oluştuğunu buldular. Bundan, gözümüzde sadece bir dalga boyuna en büyük tepkiyi verip diğer dalga boylarına daha az oranda tepki veren üç reseptör olduğu sonucunu çıkardılar. Kara kutu yaklaşımının sorunu şudur: Er ya da geç, birden fazla uygun modelle kalakalırsınız ve hangisinin doğru olduğunu keşfetmenin yolu kara kutuyu açmak, yani insanlar ve hayvanlar üzerinde fizyolojik deneyler yapmaktır. Örneğin, sindirim sisteminin nasıl çalıştığının, sadece çıktısına bakılarak çözülebileceğinden oldukça şüpheliyim. Sadece bu stratejiyi kullanarak, hiç kimse çiğneme ve kasılma
hareketleri, tükürük, mide sıvıları, pankreas enzimleri veya safranın var olduğu sonucunu çıkaramaz, ne de sadece karaciğerin sindirime yardımcı olmak için bir düzineden fazla işlevi olduğunu hayal edebilir. Psikologların büyük bölümü -bunlara işlevselciler denir- şu görüşe bağlılar: Zihinsel süreçleri katiyen hesaplamacı, davranışçı ya da "tersine mühendislik bakış açısı" ile anlayabiliriz; yani kafanın içindeki karmakarışık şeylerle canımızı sıkmaya gerek yok. Biyolojik sistemlerle uğraşırken, yapıyı anlamak, işlevi anlamak için çok önemlidir. Bu, beynin işlevleri hakkında işlevselci
veya kara kutu yaklaşımına tamamen aykırı bir görüştür.