En el S. XX la teoría modular fue abandonada a favor de la teoría de la «acción en masa», teoría que sostiene que el comportamiento complejo es el resultado de la acción de todas las células a la vez. Como resultado, a mediados del S. XX se abandonaron los proyectos de identificar enfermedades mentales o alteraciones del comportamiento como consecuencia de daños cerebrales. De todos modos en 1935 el neurólogo Egas Moniz aplicó a humanos los experimentos que se habían realizado en chimpancés consistentes en la lesión de ciertas fibras en el lóbulo frontal. Esta operación se denominó leucotomía. A los chimpancés agresivos a los que se les practicaba una leucotomía se volvían tranquilos. Esta técnica evolucionaría hacia una forma más radical llamada lobotomía frontal se llegó a volver rutinaria en los hospitales par tratar diversos problemas mentales. Se calcula que durante los años cuarenta se llegaron a realizar veinte mil operaciones en EE.UU. Esta práctica se aplicó a casi cualquier trastorno mental –depresiones, esquizofrenias, manías– aunque no se tenía ni la menor idea de los síntomas o de las relaciones causales entre la actividad cerebral y los procesos mentales. La falta de una metodología apropiada, de un conocimiento más detallado de lo que se estaba realizando, así como la falta de escrúpulos de muchos de los cirujanos llevó a muchos pacientes a un estado de eliminación total de sus emociones y una extraña sensibilidad que los dejaba en un estado parecido a la muerte. Además, tampoco había una garantía de curación de los pacientes lobotomizados, lo que generó un descrédito tanto de la práctica como de los estudios de neurología en general. Fue en la década de los sesenta, con la aparición de los fármacos psicotrópicos, cuando se abandonó la práctica quirúrgica para conocer y tratar los trastornos mentales.

A finales del S. XX renace la idea de volver a estudiar el cerebro para el conocimiento tratamiento de los fenómenos y procesos mentales, pero en este caso lejos de la chapuza realizada hasta entonces. Las diversas técnicas de Exploración Funcional del Cerebro (EFC) permiten a los investigadores explorar las funciones cerebrales en vivo, esto es, observando el cerebro mientras está funcionando. Estas técnicas ofrecen una nueva visión tanto de las enfermedades mentales como de la naturaleza de nuestras experiencias cotidianas. Por otro lado, las técnicas en EFC nos permiten comprender como algunas funciones que en apariencia parecen simples, resultan ser extremadamente complejas; y por el contrario, ciertas cualidades de la mente que parecían no ser cuantificables resultan ser sorprendentemente mecánicas. Cómo podremos ver, las creencias y las experiencias religiosas que parecían quedar fuera de la exploración científica han sido abordadas con ayuda de estas técnicas de exploración, permitiendo localizar las zonas del cerebro que se ven involucradas en estas experiencias. En este sentido son especialmente llamativos los trabajos de Ramachandran, o los del neurólogo Michael Persinger de la Laurentian University ha conseguido incluso hacer surgir estas sensaciones en personas no religiosas al estimular una zona del lóbulo temporal.

II. CÉLULAS NERVIOSAS Y CONDUCTA

Para comprender cómo se produce el tránsito de una señal eléctrica de una neurona a otra es necesario conocer las propiedades eléctricas de la membrana celular. En el interior de la membrana de una célula nerviosa está cargado negativamente en relación con el exterior. La diferencia de carga eléctrica es de 65mV. Dado que el exterior de la membrana se define arbitrariamente como cero, se dice que el potencial de membrana de reposo es de -65mV. La diferencia de iones se mantiene gracias a una proteína específica que actúa como una bomba, transportando sodio al exterior de la misma y el potasio al interior. La cantidad de sodio en el interior de la célula es muy baja (una diez veces más baja que en el exterior) mientras que la concentración de potasio en el interior es muy elevada (unas veinte veces más que en el exterior).

La alteración de la membrana de reposo permite la comunicación entre las células nerviosas. La reducción de potencial de membrana de una célula nerviosa en 10mV indica un potencial de acción que reinvierte el potencial de la membrana. El potencial de acción es un pequeño cambio eléctrico, que se propaga a lo largo del axón.

Cuando el potencial de acción alcanza el terminal de la neurona, estimula la liberación de paquetes de transmisores químicos. Los transmisores pueden ser moléculas pequeñas, como el ácido L-glutámico o la acetil-colina, o pueden ser péptidos, como las encefalinas. Las moléculas transmisoras se almacenan en orgánulos subcelulares denominados vesículas que se agrupan en sitios especializados en su liberación denominados zonas activas. Las vesículas liberan su contenido en esos lugares al fusionarse con la superficie de la membrana.

La liberación de un transmisor químico sirve como señal emitida (output). De la misma manera que la señal de entrada, la señal de salida está graduada. Esto quiere decir que la cantidad de neurotransmisor liberado se determina por la amplitud de la despolarización de los terminales nerviosos, que a su vez está determinada por el número y la frecuencia de los potenciales de acción del axón. El trasmisor liberado por la neurona presináptica difunde a través del espacio sináptico hasta las moléculas receptoras situadas en la membrana de la célula postsináptica. La unión del transmisor a las moléculas receptoras hace que la célula postsináptica genere un potencial sináptico, que será exitatorio o inhibitorio, dependiendo de los receptores presentes en dicha célula.

III. ÁREAS Y FUNCIONES CEREBRALES

Gran parte de la complejidad cerebral reside en la diversidad estructural, funcional y molecular de las neuronas, unida a su espectacular plasticidad, esto es, la capacidad que poseen las sinapsis neuronales para tejer nuevas redes como consecuencia de la propia actividad cerebral. A este universo interior en continua actividad se refirió Ramón y Cajal como "las misteriosas mariposas del alma, cuyo batir de alas, quien sabe si esclarecerá algún día el secreto de la vida mental".

Nuestro cerebro está formado, aproximadamente, por 1 billón de células, de las cuales unos 100.000 millones son neuronas que tejen una red formada por 100 trillones de conexiones sinápticas. El conjunto de conexiones que cada individuo consigue formar va a determinar cómo su cerebro reacciona ante la información sensorial, cómo genera estados emotivos y cómo planifica su conducta. En estas conexiones estarán implementadas las convicciones religiosas, morales y científicas de cada sujeto. Cuando un grupo de individuos comparte un mismo diseño o un mismo mapa neuronal, entonces decimos que esos individuos pertenecen a una misma cultura.

Una descripción muy básica del sistema nervioso lo suele dividir en dos grupos o componentes:

El primero es el sistema nervioso periférico, formado por grupos neuronales denominados ganglios y nervios periféricos que se sitúan en el exterior de la médula espinal y del encéfalo. El otro grupo es el sistema nervioso central, compuesto por el encéfalo y la médula espinal. Ambos sistemas están anatómicamente separados; sin embargo, funcionan interconectados. Dado que es en el sistema nervioso central donde se produce el procesamiento de la información que se recibe a través de los sistemas periféricos, nos centraremos en su descripción.