در شروع قرن بیستم مطالعات عصب- روان شناسی مشخص ساخت که نتایج مشاهدات علمی بر روی حیوانات را در این زمینه می توان به انسان نیز تعمیم داد و هم چنین برای شناخت و فهم تجربه های روانشناختی از جمله احساس، ادراک، حافظه، و به طور کلی رفتار دستگاه عصبی و بویژه مغز باید مورد توجه خاص باشد (لاوسون و همکاران، ۲۰۰۸).
بخشی از این مطالعات به مشخص کردن کارکرد بخش های مختلف مغز پرداختند.
جوزف گال که یک پزشک و کالبدشناس عصبی آلمانی بود، در پایان قرن هیجدهم اولین تلاش ها را برای پیوند دادن مفاهیم زیست شناختی و روان شناسی انجام داد و اقدام به تدوین یک نظریه زیست- روان شناسی در مورد ارتباط بین مغز و رفتار کرد.
این نظر به جمجمه شناسی معروف شد و شامل سه ایده اصلی بود: نخست اینکه همه رفتارها از مغز ناشی می شوند، دوم اینکه مناطق خاصی از قشر مغز کارکردهای خاصی را کنترل می کنند، و سوم اینکه، گال فرض کرد هریک از مراکز روانی در اثر استفاده بزرگتر می شود و منجر به برآمدگی در جمجمه می گردد (جوانمرد، ۱۳۸۹).
نظریه گال توانست شواهدی را به نفع خود جمع آوری کند، ولی برخی مطالعات، بعضی از قسمت های نظریه او را مورد تردید قرار دادند.
یکی دیگر از پژوهش های علمی مهم در این زمینه توسط پیرفلورنس (۱۸۶۷-۱۷۹۴) انجام گرفت.
فلورنس با برداشتن بخشی از مغز حيوان تغییرات رفتاری آن را مورد مشاهده قرار می داد.
تأثیرات او در دانش روان شناسی با یافته های مبنی بر اینکه کارکردهای روانی عالی تر مثل ادراک، اراده، حافظه و قضاوت در مغز جای دارند پایدار بوده است.