ABD'de yapılan çalışmalar, okul öncesi eğitimde erkek ve kız çocuklar arasında herhangi bir fark yokken okul başlangıcından itibaren ve özellikle ilkokul bitiminde, bu iki grup arasında önemli farklılıklar ortaya çıktığını gösteriyor. Kız öğrenciler sözel yetenekte erkek öğrencileri geride bırakıyor, bunun yanı sıra yüzleri hatırlama, "episodik hafıza" dediğimiz yani olayları ve kişisel tecrübeleri yer ve zamanlarıyla hatırlama yetisinde de erkeklerden
daha avantajlı duruma geçiyor. Erkek öğrenciler ise görsel-uzamsal olarak tanımlayabileceğimiz, yön ve yol bulma ve objelerin zihinde üç boyutlu olarak canlandırılması becerisinde kız öğrencileri geride bırakıyor.

uzun süredir kadınların depresyona erkeklerden daha yatkın olduğu biliniyordu. Kanada'nın McGill Üniversitesinden Mirko Diksic liderliğindeki bir araştırma grubu, PET tekniğini kullanarak beyindeki sinir hücreleri arasındaki iletişimi sağlayan ve nörotransmiter adını verdiğimiz moleküllerden biri olan serotoninin beynin hangi bölgelerinde ve ne kadar üretildiğini belirledi (antidepresanların önemli bir kısmı, beyindeki sinir hücreleri arasındaki iletişimin gerçekleştiği, sinaps adını verdiğimiz kısımlardaki serotonin miktarını artırır) . Erkek deneklerin beyinlerinde
kadınlarınkinden %52 daha fazla serotonin üretildiğini buldular. Kadınların beyinlerinde daha az serotonin üretilmesi depresyona
olan yatkınlıklarının nedeni olabilir.

Golstein ve arkadaşlarının erkek ve kadın beyni arasında bulduğu bir diğer fark da erkek amigdalasının kadın amigdalasından büyük olmasıydı. Erkek kobayların amigdalasındaki sinir hücrelerinin birbirleriyle dişilere oranla daha fazla bağlantı kurduğu da biliniyordu.

kadınlarda beynin dış kısmını oluşturan ve korteks adını verdiğimiz kısımda sinir hücrelerinin birbirlerine daha yakın olduğunu ve bu kısımda erkek beynine kıyasla % 1-2 daha fazla sinir hücresi olduğunu keşfetti. Witelson'a göre bu fark, kadın beyninin erkek beyninden küçük olmasına rağmen (ortalama bir erkek beyni ortalama bir kadın beyninden %9 daha büyük) kadınlarla erkeklerin aynı akıl ve zeka düzeyine sahip olmasını açıklıyor. Ayrıca kadınlarda temporal lobun dil ve kavrama ile ilgili olan bölümlerinde de sinir hücrelerinin daha yoğun olduğu bulundu. Kadınların sözel yeteneklerinin genelde erkeklerinkinden daha gelişmiş olmasının nedeni belki de bu fark.

Sandra Witelson 1 970'lerde yaptığı çalışmalarda erkek çocukların okurken çoğunlukla beyinlerinin sadece bir yarı küresini, kız çocuklarının ise çoğunlukla iki yarı küreyi de kullandığını buldu.

Harvard Üniversitesi Psikoloji Profesörü Jill M. Goldstein liderliğinde bir grup bilim insanı,MRI tekniğini kullandıkları bir çalışmada kadınlarda beynin frontal korteks adını verdiğimiz, ileri düzey bilişsel işlevlerden (karar verme, planlama gibi) sorumlu olan kısmının ve ayrıca limbik sistem olarak adlandırdığımız beyin bölgesinde yer alan bazı kısımların örneğinin hipokampus'un erkeklerde olduğundan daha büyük olduğunu buldu. Öte yandan erkeklerde de parietal korteks
adını verdiğimiz, görsel-uzamsal algılamadan sorumlu bölge ile badem şeklindeki, amigdala adını verdiğimiz, duygusal (örneğin tehlike karşısındaki) tepkimizi belirleyen bölgenin kadınlardakine göre daha büyük olduğunu buldular.

nöronlar beynin en önemli hücreleri olarak kabul görseler de onların normal işlevlerini yerine getirebilmeleri için glial hücrelere ihtiyaçları var. Glia kelimesi aslında yapışkan anlamına geliyor. Glial hücreler sinir hücrelerini bir arada tutarlar ve sinir hücrelerinin işlevlerini yerine getirmeleri için gerekli olan çok sayıda molekül üretirler.

Yapılan çalışmalar insan beyninin kalp atışlarını hızlandırmak için kullandığı neurotransmitterin farklı bir molekül
olan noradrenalin (veya norepinefrin) olduğunu gösterecekti.

İspanyol sanatçı ve sinirbilimci Santiago Rambo y Cajal, sinir hücrelerinin diğer vücut hücreleri gibi birbirlerine dokunmadıklarını ve aralarında sinaps adını verdiğimiz boşlukların olduğunu belgeleyecekti. Keşiflerinden dolayı Golgi ve Rambo y Cajal 1 906 yılı Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü 'nü paylaştılar.

Miyelin tabakasının tahrip olmasıyla sonuçlanan hastalıklarda sinir hücreleri
arasındaki iletişim zayıfladığı için beyin ile vücudun farklı kısımları arasındaki bağlantı da zayıflar. Bunun sonucu olarak görme ve işitme bozuklukları veya kaybı, el veya ayaklarda halsizlik veya uyuşma, hafıza kaybı ve konuşma güçlüğü gibi bilişsel işlevlerde anormallikler, hareketlerin kontrolünde güçlükler gibi hastadan hastaya değişen çok sayıda semptomlar ortaya çıkar.

Korteks beynimizin en gelişmiş bölümüdür
ve çoğunlukla sinir hücrelerinden oluşur. Düşünce, karar verme, konuşma, gelecek için planlar yapma gibi türümüze özgü olan ve bizi diğer hayvanlardan ayıran işlevlerimizin gerçekleştiği yer olduğu için korteks "düşünen beyin " olarak da adlandırılır.

Beynin dış tabakası "korteks" adını verdiğimiz, yaklaşık 4-6 mm kalınlığında, bütün beyni bir ağaç kabuğunun ağacın gövdesini sardığı gibi saran bir yapıdan oluşur ("korteks" ağaç kabuğu anlamı taşıyan Latince bir kelimedir) .

Sol yarı küre dil ve konuşma için önemlidir. Aynı zamanda, matematik ve mantık geliştirme yetileri için de önemlidir. Sağ yarı küre
ise genelde yaratıcı beyin olarak kabul edilir çünkü resim, müzik ve yazma yetenekleri sağ yarı küre tarafından idare edilir. Bazı
i nsanlarda sağ, diğerlerinde ise sol yarı küre daha baskın gibidir. l3u nedenle örneğin beynin sol küresini daha aktif olarak kullananların
iyi bir bilim insanı, muhasebeci veya bilgisayar programcısı olacağına, sağ beynini daha çok kullananların ise sanatçı veya müzisyen olacağına, yeni şeylerin tasarlanmasında ve geliştirilmesinde yetenekli olacağına inanılır. Bununla birlikte çoğu insan, beyninin her iki yarı küresini de etkin bir şekilde kullanır

Serebrum beynin en büyük bölümü olmakla birlikte beyni oluşturan iki ayrı bölümü daha vardır. Beynin ikinci önemli bölümü serebrumun altında, kafatasının tabanında ve boynumuzun hemen üstünde yer alan beyinciktir (serebellum). Beyincik beynin arka kısmında
yer alır ve fiziki görünüşü bakımından karnabahan andırır. Beynin üçüncü kısmı ise serebrum ve beyincikten aşağı doğru inen
ve beynimizi vücudumuzun geri kalanına bağlayan "beyin sapı"dır.

Damasio, " Brainvox" adı verilen bir teknik kullanarak insan beyninin yüksek çözünürlüklü
manyetik rezonans taramalarla (güçlü bir manyetik alan içinde yüksek frekanslı radyo dalgaları kullanılarak iç organların
görüntülenmesi tekniği) elde edilen fotoğraflarını bilgisayarda bir araya getirip beynin üç boyutlu görüntüsünü elde ediyordu.
Bu tekniği kullanarak demir çubuğun Gage'in beyninin hangi bölgesini parçaladığını bulabileceğini düşünüyordu.