Bir kelimeyi ilk kez duyduğunuz anı düşünün: yabancı, pürüzlü, ağzınızda yuvarlanmayan bir taş gibi. Mesela Japonca bir fiil, Almanca bir birleşik isim ya da Arapça gırtlaktan gelen bir ses. Siz o kelimeyi anlamaya çalışırken beyniniz sessiz bir kütüphane gibi davranmaz; daha çok gece denizinde parlayan planktonlar gibi kıvılcımlar saçar. İşte buna mecazi olarak bilişsel biyoluminesans diyebiliriz: öğrenmenin karanlıkta görünür hale gelen ışık haritası.
Elbette nöronlar gerçekten mavi-yeşil ışık yayarak parlamaz. Fakat işlevsel manyetik rezonans görüntüleme, elektroensefalografi ve optik görüntüleme teknikleri, beynin hangi bölgelerinin daha fazla enerji tükettiğini, hangi devrelerin birbirine sinyal gönderdiğini gösterir. Yeni bir konuyu, özellikle de farklı bir dili öğrenirken bu harita olağanüstü hareketlidir. Görsel korteks harfleri tanır, işitsel korteks sesleri ayrıştırır, Broca alanı telaffuz ve dilbilgisiyle boğuşur, Wernicke alanı anlamı kovalar, hipokampus ise yeni bilgiyi belleğe kazımaya çalışır.
İnsan beyni, maddenin evriminin ulaştığı en üst noktadır. Fiziksel olarak yaklaşık 1,5 kilogramdır ve birçok insan organından daha ağırdır. Yüzeyi bir ceviz gibi kıvrımlıdır ve soğuk yulaf lapasını andıran bir rengi ve kıvamı vardır. Ne var ki biyolojik olarak son derecede karmaşıktır. Muazzam sayıda, muhtemelen toplam 100 milyar kadar hücre (nöronlar) içermektedir. Fakat her bir nöronun, kendisine destek hizmeti gören glia denen daha küçük hücrelerden oluşan bir topluluk içine gömülü olduğunu keşfettiğimizde bu sayı bile cüce kalır. Beynin büyük bölümünü, iki eşit parçaya bölünmüş olan serebrum oluşturur. Serebrumun yüzeyi korteks olarak adlandırılır. Korteksin büyüklüğü insanı bütün diğer organizmalardan ayırır. Serebrum kabaca belirli vücut fonksiyonlarına karşılık gelen ve algısal bilgiyi işleyen bölgelere ya da loplara ayrılır. Serebrumun arkasında, vücuttaki tüm küçük kas hareketlerini kontrol eden beyincik uzanır. Bu kısımların altında omuriliğin devamı olan kalın bir sap ya da beyin sapı bulunur. Burası, her şeyi beyinle iletişime sokmak üzere, beyinden çıkarak omurilikten geçen ve vücudun tüm sinir sistemine uzanan sinir liflerini taşır.