观察头壳外观这样不科学的方式之后，取而代之的是对于头皮的电生理测量，或是更多对脑部本身的观测。
颅相学.认知神经科学的起源和颅相学有很大的关系。颅相学实质上是一个伪科学，并声称头皮的形状会影响行为的表现。在19世纪早期，弗朗兹·约瑟夫·加尔和相信人的大脑可以被分为35个不同的区域。加尔在他的书《神经系统的解剖生理学概论和脑部深论》声称头壳上较大的凸起代表着这块区域被较频繁的使用。当时，颅相学广被大众所注意，并且发行了以颅相学为主题的期刊。甚至发明了颅相测定仪以测定头颅上的凸起。