Utak
Pagpoproseso ng impormasyon
Ang imbensiyon ng mga elektronikong kompyuter noong mga 1940 kasama ng pagkakabuo ng matematikal na teoriya ng impormasyon ay nagdulot ng pagkakatanto na ang mga utak ay maaaring potensiyal na maunawaan bilang mga sistemang nagpoproseso ng impormasyon. Ang konseptong ito ang bumuo ng basehan ng larangan ng cybernetika at kalaunan ay nagdulot ng paglitaw ng tinatawag ngayong komputasyonal na neurosiyensiya. Ang pinakaunang mga pagtatangka ay medyo hindi maunlad na tumatrato sa utak bilang isang digital na kompyuter na nagbabalat kayo gaya halimbawa sa aklat ni John von Neumann noong 1958 na "The Computer and the Brain". Sa paglipas ng mga panahon, ang pagtitipon ng impormasyon tungkol sa elektrikong mga tugon ng mga selula ng utak na naitala(recorded) mula sa mga kumikilos na hayop ay patuloy na naglipat ng mga konseptong teoretikal sa direksiyon ng papalagong realismo. Ang esensiya ng pakikitungo sa pagpoproseso ng impormasyon ng utak ay upang subukang maunawaan ang tungkulin ng utak sa termino ng mga impormasyong dumadaloy at implementasyon(pagpapatupad) ng mga algoritmo. Ang isa sa pinakamaimpluwensiya (most influential) na sinaunang ambag ang 1959 na papel na pinamagatang "What the frog's eye tells the frog's brain"(Ano ang sinasabi ng mata ng palaka sa utak ng palaka). Ang papel na ito ay sumusuri ng mga tugong biswal(paningin) ng mga neuron sa retina at optikong tectum sa mga palaka at dumating sa konklusyong ang ilang mga nueron sa tectum ng palaka ay nakakawad(wired) upang magsama ng elementaryong tugon sa paraang gumagawa sa mga ito bilang "bug perceivers"(tagatanto ng mga kulisap). Sa mga ilang taon pagkatapos nito, natuklasan nina David Hubel at Torsten Wiesel ang mga selula sa pangunahing biswal na cortex ng mga unggoy na naging aktibo kapag ang mga matutulis na gilid sa kahabaan ng mga spesipikong punto sa sakop ay makikita. Ito ang pagkakatuklas na kalaunan ay nagdulot sa kanila ng Gantimpalang Nobel. Ang mga kasunod na pag-aaral sa mga mataas na order na area ng paningin ay nakatuklas na ang mga selula na makakatukoy ng disparidad na binokular, kulay, paggalaw, at mga aspeto ng hugis sa mga area na matatagpuan sa papalaking distansiya mula sa pangunahing biswal cortex ay nagpapakita ng papalaking komplikadong mga tugon. Ang ibang mga imbestigasyon ng area ng utak na walang kaugnayan sa paningin ay naghayag ng mga selula na may malawak na uri ng mga tugong may kaugnay. Ang ilan sa mga ito ay umuugnay sa memorya ng utak at ang ilan sa mga abstraktong uri ng kognisyon gaya ng espasyo. Ang mga teorista ay nagsagawa ng pag-aaral upang maunawaan ang mga paternong tugong ito sa pamamagitan ng paglikha ng mga matematikal na model ng neuron at network na neural na maaaring gayahin gamit ang mga kompyuter. Ang ilang mga magagamit na modelo ay abstrakto na pumopokus sa konseptwal na istraktura ng mga algoritmong neural kesa sa mga detalye kung paaanong mga ito ay ipinapatupad sa utak. Ang ilang mga modelo ay nagtatangka na isama ang mga datos tungkol sa katangian pisikal ng mga tunay na neuron. Gayunpaman, wala pang modelo sa anumang lebel sa kasalukuyan na itinuturing na lubusang balidong deskripisyon ng tungkulin ng utak. Ang esensiyal na kahirapan ay ang mga sopistikadong komputasyon(pagkukwenta) sa mga network na neural ay nangangailangan ng ipinamahaging pagpoproseso kung saan ang daan mga daan o libo libong neuron ay sama samang kumikilos. Ang mga kasalukuyang paraan ng pagtatala ng gawain ng utak ay may tanging kakayahan nag paghihiwalay ng mga aksiyon potensiyal mula sa ilang dosenang neuron ng isa isa.