尽管对动物大脑的观察和解析，依然存在着许多难以理解的争议，但是，人们对于大脑的认知途径，已经形成了一个比较成熟的观点，并且这一观点还为人类研究大脑与心理学的关系提供了诸多有利的材料。
想要清晰地研究出动物的中枢神经有哪些特点，最佳的方式就是在一些低等的生物身上做实验，比如说青蛙。通过活体解剖青蛙，人们可以研究出动物中枢神经的不同运作方式。当然，在解剖青蛙的过程中，人们首先要了解，当青蛙身上的不同部位被解剖时，它会产生哪些奇特的反应。
将青蛙颅骨底部后面的脊髓与延髓之间相连的部分切断，以此来隔绝青蛙的大脑，与其他部位之间的联系，使它的神经系统只剩下很少的脊髓。这时，我们惊讶地发现，青蛙依然存活着。但它也不是毫无改变，其生理上的一些特征发生了独特的变化。
首先，它的呼吸系统和吞咽系统遭到破坏，不能再呼吸和吞咽；它的腹部也无力地趴在地上，并且还无法像正常的青蛙那样用前趾撑着身体；虽然它的后腿看起来和正常青蛙没什么区别，但贴身伸缩的功能却遭到了部分损坏，青蛙无法再伸直后腿，即使被实验者拉直，它的后腿也会立刻回到贴身折叠的状态。
而且最为异常的是，如果将它肚皮朝上翻转过来，它就会一直保持这种形态，完全无法像正常的青蛙那样，自己翻转身体。并且，这只被解剖过的青蛙似乎也失去了发声和运动的功能，变成了一只不会叫、不会跳的青蛙。
此外，当人们抓住青蛙的鼻子，将其悬挂在空中，并将刺激性的液体涂抹在它的身上时，它居然会表现出出人意料的“防御性”行为——它会通过身体的其他一些部位，将身上的刺激性液体都擦掉。比如，将刺激性液体涂抹在它的腹部，它就会用前趾大力地摩擦腹部；将刺激性液体涂抹在它的一只后趾上，它就会用另一只后趾，拼命地摩擦那只有液体的后趾，直到全部擦掉为止。
但是，倘若青蛙的一些腿被切除了，其他一些残余的部分，刚开始可能会做一些毫无用处的动作。此时，它会暂停自己的动作，就好像在思考接下来该怎么办。然后我们会发现，它竟然迅速地换那些未被切除的腿，去摩擦被涂抹了刺激性液体的皮肤。
通过这些实验，人们可以得出结论，在青蛙的这些行为中，最令人惊讶的特征不只是目的论上的适当性，还包括其动作上的准确性。
对于那些感觉系统并没有丧失的青蛙而言，只要刺激的力量达到了一定的标准，它们的动作一样会有规律性。可以说，青蛙身上的脊髓包含了细胞与纤维的排列方式，它早已将皮肤受到的刺激转换为一种自卫行动。于是，人们便将青蛙身上的脊髓称为“防御性行为中枢”。
人们还可以得出另一个结论，假使将青蛙脊髓不同的地方切断，那么，那些脊髓独立的部位就会具有独立的功能，它们分别主导着青蛙的头、前趾和后趾的某些行为。
值得一提的是，对于正值繁殖季节的雄性青蛙来说，控制四肢的部位显得尤为活跃。即便其他的部位已经被切除掉了，两只前趾以及与之相连接的腹部与背部，也能够紧紧地抓住置于其间的任何物体。并且，这个动作还能保持一段很长的时间。
假设人们只是切断了一只青蛙的视神经叶后面的部位，只留下小脑和延髓以及脊髓相连接，那么，除了能够观察到之前的行为外，我们还能够看到这只青蛙会有一些呼吸、跳跃、游泳、吞咽等基本动作。而且在这只青蛙身上，还会有其他一些反射性的行为发生。比如将它扔在地上，使它腹部朝上，它便会立即翻身，以使背部朝上；若是将它放在一个浮于水面上的盆中，并将盆旋转，它会先转过头，然后全身绕圈旋转，奇怪的是，它的旋转方向与盆旋转的方向恰恰相反；如果将盆倾斜，使它的头朝下，它则会拼命地将头往上抬；要是将它的头往上提，它又会使劲地将头低下——总之，它总是做着完全相反的动作。
但是它的反应只限制于头部的动作，并不像那些保留了丘脑的青蛙那样，能够沿着阶梯往上爬，而是会往阶梯下面跳。
如若人们只是切断了一只青蛙的丘脑和视神经叶的中间部分，它的一些基本运动行为会保持正常，并且在四趾受到伤害的时候，它还会发出叫声。但若是支撑物在旋转，它的头不仅会动，身体也会翻转，不过依然无法停留在倾斜的木板上。可由于它的视觉神经已经被破坏，我们无法正确地判断出，它能否避开挡在身前的障碍物。
假使将一只青蛙的两个大脑半球同时切除，而且在大脑半球与丘脑之间实行分割，只将丘脑保存下来，那么，人们就很难发现这只青蛙有什么不正常的反应。因为只要我们给予它适当的刺激，它就不仅能做出前面那些动作，还因为视觉神经未遭到破坏而能够进行正常的活动。这只青蛙在向前跳跃的时候，如果发现前面有障碍物，就会毫不犹豫地跳过去。在发情季节，这只青蛙也会有性冲动，只是与大脑被全部切除的青蛙不同，它不会马上抱住置于两趾之间的东西，而是会表现出短暂的延迟。最为奇怪的是，这是青蛙只有在雌性青蛙出现时，才会有生理上的反应。因此可以说，一般人很难发现它有哪些不正常的地方。
然而它的不正常就在于，如果没有感官上的刺激，它的一些动作就会完全停止。比如，当这只青蛙在水里游泳的时候，倘若用一根树枝去触碰它的四肢，它就会停止游泳。这根树枝就是一个刺激物，出于反射行为，这只青蛙的四肢会自动伸向树枝的方向，并最终坐在树枝上一动不动。而且它也不会有饥饿的表现，纵然有虫子从眼前飞过，它也不会咬住它们。它就像是一台极端而又复杂的机器，只要机器继续运转，它就有自卫的本能。但这依然是一台没有灵魂的机器，它所有的动作都只靠外部的刺激来维持。只有对它做出足够的感官刺激，它才会做出相应的反应。
可是，如果人们在中枢神经之外，增强对大脑半球的研究，那么一切将有所改变。
对当前的感官进行刺激，除了会使青蛙出现上述的反应外，还会让它做出复杂而又冗长的移动行为。就像是人类的思考行为，由某一个动作开始，然后慢慢向四周扩散。当然，青蛙对于外部的刺激反应，也会因身体大小的不同而有所不同。
一只完整的青蛙绝对不可能像被切除头部的青蛙那样，被刺激时只能用右趾做一些简单的自卫动作，也不可能像被切除了大脑半球的青蛙那样，简单地跳几下就不动了，它会锲而不舍地做出各种不同的反抗动作——在饥饿的情况下，它会主动去寻找食物，甚至还能将自己的身体膨胀起来，以吓退面前的敌人。
这些普遍能够观察到的现象，会促使人们得出以下两种结论：
（1）所有由中枢神经控制的行为都会用到相同的肌肉
当一只被切掉头部的青蛙用后趾摩擦掉身上的刺激性液体时，实际上它需要调动腿上的全部肌肉。同样，一只延髓和小脑健全的青蛙在跳动的时候，也会用到这些肌肉。可是，这些肌肉的运行，在上述两种状况下却有着截然不同的表现。因此可以说，细胞与纤维的设定，存在于控制擦拭动作的脊髓以及掌管翻身动作的小脑之中。
此外，它们不仅存在于控制跳跃度和调节平衡度的丘脑中，还存在于控制倒退的视神经叶中。但在大脑半球中，这些器官无法产生新的基本运动形式，只能决定这些运动的发生场合，所以它们会促使普通的刺激物不再具有决定性和机械性。
（2）相同的肌肉在不同的高度具有不同的表现
在每一个具体的高度中，相同的肌肉都会与其他肌肉结合，并通过某种特殊的方式进行合作，这一行为是由某种特殊形式的感官刺激所倡导的。
所以，与脊髓有关的运动由皮肤来主导，而与视神经叶有关的动作，除皮肤外，眼睛也会起到一定的作用；对与丘脑有关的行为起重要作用的似乎是半规管；带动大脑半球的刺激物不是简单的基本感觉，而是形成决定性物件的感觉整体。
被切除大脑半球的青蛙既不懂追逐猎物，也不懂躲避危险。而追逐猎物、躲避危险这种对复杂情况的反应被称为“直觉”，直觉反应在青蛙身上依靠的是大脑的最高级脑叶，并且动物的等级越高，直觉反应就越显著。
