一 巴甫洛夫反射論與赫布神經學習理論
在大腦中，許多神經元通過突觸(synapse)聯結成一個網絡，由此神經信號可以在神經元之間傳遞。赫布受到巴甫洛夫的反射思想影響很大。[5]在巴甫洛夫的條件反射中，給狗喂食時就搖鈴，經過多次刺激以后，狗聽到鈴聲就流口水。然而，條件反射的神經機制怎樣呢？實際上，神經元接受外界刺激時就產生興奮，這些興奮通過突觸傳遞給相鄰的神經元，經過多次傳遞之后，相關的神經元之間的聯結便得到加強。當神經元之間聯結的強度達到一定閾值之后，不同神經元之間便形成新的神經回路。
赫布與潘菲爾德(Penfield)、拉什利(Lashley)等人合作研究，經過二十多年努力在1949年出版了《行為的組織》一書，奠定了認知神經科學的基礎。按照赫布的思想，神經網絡的學習過程通過不同神經元之間的突觸聯結開展；突觸聯結強度和神經元活動強度相關，也和神經元之間活動的次序相關；突觸聯結的變化量正比于兩個神經元的活性。學習的本質是改變神經元之間的激活水平的權值。由此，當我們改變神經元之間的權值時，我們的大腦便可以表征不同的客觀對象。神經網絡的學習是自發的學習，它通過提取訓練集的統計特點，按照信息的相似程度歸類存儲。這和人們對世界事物分類具有相似性。在許多情況下，我們總是按照事物是否相類似把事物歸類。實際上，這個規律背后隱藏著不言而喻的假設。第一，共同激活的神經元聯合為一個相對獨立的單位。第二，神經元之間的聯合能夠在相鄰的，或非相鄰的神經元之間發生，因此，整個大腦皮層是聯合存儲。第三，因為神經元之間能夠聯合，所以認知是一個功能體或細胞集合的功能。
由此可知，有機體的智力，既有先天的作用，也離不開后天環境的作用。先天的大腦及神經系統只是提供了智力發展的潛在素質，并不意味某個人先天素質好，他后天的智力就高。后天的環境及經驗在一定程度上決定著有機體的智力。即使愛因斯坦這樣的科學家，他大腦的潛能僅僅被開發了少量的一部分。一般人的大腦及神經等認知潛能比愛因斯坦的大腦及神經開發得更少。
