了测量与描述外界刺激，如光信号和声信号，或者像是手臂运动的动作感觉，如何通过神经元的动作电位或电峰来表示。人们广泛使用统计模型、概率论方法和统计来描述和分析神经元的活动。随着大尺度神经记录与解码方法的发展，研究人员开始能够破解神经编码，已经可以对于海马体中记忆的存储与唤起过程的即时编码有一个初步的了解。 神经科学家们已经开始进行许多大尺度脑神经解码的项目。
编码与解码.刺激与反应之间的关系，可以从两个方向来研究。神经编码试图建立从刺激到反应的映射，着眼于理解神经元如何对不同的刺