分认知神经科学学者持有特定脑部区位负责特定的认知功能这样的观点。这样的看法源自于许多不同的理论，如颅相学。虽然颅相学最后因为缺乏科学根据而被摒弃，但特定脑区控制特定认知功能的观点仍被採纳。而现今，在扬弃了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。