Les neurosciences cognitives sont le domaine de recherche dans lequel sont étudiés les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent la cognition (perception, motricité, langage, mémoire, raisonnement, émotions...). C'est une branche des sciences cognitives qui fait appel pour une large part aux neurosciences, à la neuropsychologie, à la psychologie cognitive, à l' ainsi qu'à la modélisation.
vignette|Cerveau d'un chimpanzé. Le cerveau est le principal organe du système nerveux des animaux bilatériens. Ce terme tient du langage courant (non scientifique) et chez les chordés, comme les humains, il peut désigner l'encéphale, ou uniquement une partie de l'encéphale, le prosencéphale (télencéphale + diencéphale), voire seulement le télencéphale. Néanmoins, dans cet article, le terme « cerveau » prend son sens le plus large. Le cerveau des chordés est situé dans la tête, protégé par le crâne chez les craniés, et son volume varie grandement d'une espèce à l'autre.
thumb|350px|Les formes et fonctions de la mémoire en sciences. En psychologie, la mémoire est la faculté de l'esprit d'enregistrer, conserver et rappeler les expériences passées. Son investigation est réalisée par différentes disciplines : psychologie cognitive, neuropsychologie, et psychanalyse. thumb|Pyramide des cinq systèmes de mémoire. Le courant cognitiviste classique regroupe habituellement sous le terme de mémoire les processus dencodage, de stockage et de récupération des représentations mentales.
En neurosciences, un réseau de neurones correspond, schématiquement : Soit à un nombre restreint de différents neurones interconnectés, qui ont une fonction précise, comme le ganglion stomatogastrique qui contrôle l'activité des muscles de l'estomac des crustacés. Soit à un grand nombre de neurones similaires interconnectés, qui ont des fonctions plus cognitives, comme les réseaux corticaux qui permettent entre autres la catégorisation.
thumb|La conscience, telle qu'elle était conçue au . Robert Fludd, Utriusque cosmi maioris scilicet et minoris [...] historia, tomus II (1619), tractatus I, sectio I, liber X, De triplici animae in corpore visione. En biologie, la conscience regroupe le sens de l'éveil, la connaissance de soi et la perception de l'environnement. L'étude de ce phénomène a été longtemps négligée sur le plan scientifique, faute d'outils conceptuels et expérimentaux, tandis qu'il faisait l'objet d'intenses débats dans les domaines de la philosophie, de la métaphysique, de la religion et de la psychologie.
thumb|upright=1.8|Roue des émotions de Robert Plutchik.|alt= L'émotion est une expérience psychophysiologique complexe et intense (avec un début brutal et une durée relativement brève) de l'état d'esprit d'un individu animal liée à un objet repérable lorsqu'il réagit aux influences biochimiques (internes) et environnementales (externes). Chez les humains, l'émotion inclut fondamentalement « un comportement physiologique, des comportements expressifs et une conscience ».
L'éthologie est l'étude scientifique du comportement des espèces animales, y compris l'humain, dans leur milieu naturel ou dans un environnement expérimental, par des méthodes scientifiques d'observation et de quantification des comportements animaux. Aristote étudie déjà le comportement animal avant que le terme « éthologie » ne soit défini par le naturaliste Isidore Geoffroy Saint-Hilaire en 1854. Des scientifiques tels que Charles Darwin, Oskar August Heinroth, Jean-Henri Fabre, Charles Otis Whitman, Jakob von Uexküll marquent l'étude du comportement animal en biologie.
La neuroanatomie est la branche de l'anatomie consacrée à la description du système nerveux central (encéphale et moelle épinière) et périphérique (racines, plexus, nerfs rachidiens et nerfs crâniens). Une difficulté particulière à la description anatomique du système nerveux est l'absence de lien apparent entre structures macroscopiques (notamment de l'organe principal qu'est le cerveau) et fonctions, celles-ci étant assurées par un tissu constitutif relativement homogène fait de cellules, neurones et cellules gliales, fortement connectées les unes aux autres.
Le terme « comportement » désigne les actions d'un être vivant. Il a été introduit en psychologie française en 1908 par Henri Piéron comme équivalent français de l'anglais-américain behavior. On l'utilise notamment en éthologie (humaine et animale) ou en psychologie expérimentale. Il peut aussi être pris comme équivalent de conduite dans l'approche psychanalytique. Le comportement d'un être vivant est la partie de son activité qui se manifeste à un observateur.
Santiago Ramón y Cajal ( à Petilla de Aragón, Navarre, Espagne - à Madrid, Communauté de Madrid, Espagne) est un histologiste et neuroscientifique espagnol, colauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine en 1906 avec Camillo Golgi . C'est en affinant la technique d'imprégnation argentique mise au point par Golgi (et qui porte aujourd'hui le nom de celui-ci) qu'il contribua de façon décisive à la théorie neuronale en opposition avec la théorie réticulaire, soutenue par Golgi.
