脳機能マッピング
一つの細胞全体を染めることのできる染色や、細胞に取り込まれた後に軸索先端に運ばれるトレーサーを用いて、ある細胞がどの細胞に投射しているかを調べる方法。細胞活動は測定できないため、視細胞や脳幹の細胞など活動電位の表現している情報が比較的明確な細胞などを対象に行われることが多い。染色法やトレーサー物質の種類によっては、特定の神経伝達物質のみを測定することなども可能である。また、トレーサーを投与してから観測するまでの間、視細胞であれば目を塞ぐなどの方法で細胞の活動を変調させることで、細胞の活動が神経の接続に与える影響を、時間解像度は低いものの調べることが出来る。
頭皮などに電極を設置し電位を測る方法。それほど大掛かりな装置が必要な訳ではなく、高い時間解像度を持つが、空間的解像度は極めて低い上、筋電が混入しやすい。また特定の感覚的刺激を与えた後の信号のS/N比が非常に低い。開頭して脳表に電極を設置する硬膜下電極法もあるが、医療目的でのみ行われる。
神経細胞のマクロな状態と精神機能を対比する方法。脳の損傷と精神機能の損傷から脳の特定の部位の機能を直接推論する方法は、精神機能の「中枢」を推論するのに重要な手法となる。時間解像度はないに等しい。計測法には開頭のほかコンピュータ断層撮影(CT)、核磁気共鳴画像法(MRI)が用いられる。