Ortalama ağırlığı 1,4 kg olan ve insanı diğer türlerden farklı yapan insan beyni, kelimenin tam anlamıyla gizemli bir organ. İnsan beyni çok gelişmiş bir telefon santrali ya da bilgisayara benzetiliyor. Bunun da ötesinde, en gelişmiş bilgisayardan çok daha karmaşık bir yapıya sahip olduğu ve daha hızlı çalıştığı düşünülüyor. Diğer organlardan çok farklı bir yapıya sahip olan insan beyninin çalışmasına ilişkin bilgiler halen yetersiz. Beynin nasıl çalıştığı, duyguların nasıl oluştuğu, hafıza ve öğrenmenin mekanizmaları tam olarak bilinmiyor.

Beyin vücuttaki tüm organları kontrol etmekle kalmayıp duygularımızı, düşüncelerimizi ve hayallerimizi yönlendiriyor. Kısacası insanı insan yapıyor. Beynin önemi eski çağlarda bilinmiyordu. İnsan bilinci üzerindeki ilk söylemler M.Ö. 4000'li yıllara dayanıyor. Eski Sümer yazıtlarında, haşhaş bitkisinin özünü içen insanlardaki bilinç değişikliklerinden bahsediliyor. Ancak, eski zamanlarda insan bilinci ya da duyguların kaynağının kalp olduğu düşünülüyordu. Eski Mısırlılar kalbin hayatın özü, iyilik ve kötülüklerin kaynağı olduğunu düşünüyordu. Buna karşın beynin anatomisiyle ilgili ilk çizimler MÖ 2500 yılına ait Mısır papirüslerinde bulunuyor. MÖ 2000'li yıllardan kalma kafataslarındaki deliklerse, ilk beyin ameliyatlarının bu çağlarda yapıldığını gösteriyor. Düşünce ve duyguların kaynağının kalp değil de beyin olduğunu, ilk olarak Alkmaeon adında bir bilim adamı MÖ 450 yılında gösterdi. Göz sinirlerini beynin içerisine kadar takip eden Alkmaeon, gözlerin ışığın kaynağı olduğuna inanıyordu.

On sekizinci yüzyıla kadar bu inanış devam etti. Romalı gladyatörlerin hekimi olan Galen, beynin dört farklı sıvıyı salgılayan bir organ olduğunu ve tüm vücut işlevlerinin bu salgıların arasındaki dengelere bağlı olduğunu düşünüyordu. Ortaçağda kilisenin insan vücudu üzerindeki çalışmaları yasaklaması nedeniyle, beyinle ilgili hiçbir ilerleme kaydedilemedi. On yedinci yüzyılda Fransız filozof Descartes beynin çalışma prensibini hidrolik bir motorunkine benzetiyordu. Beynin anatomisiyle ilgili ilk kitapsa 1664 yılında yazıldı. Galvani adındaki bir bilimadamı 18. yüzyılda insan hareketlerinin elektrik akımı sayesinde olduğunu gösterdi. Bu buluş, sinir hücrelerinin işlevlerini araştıran modern nörofizyoloji bilminin temelini oluşturdu. 1800'lü yıllarda beyin ve sinir hücrelerinin yapısı daha iyi anlaşıldı. Beyinden çıkan sinir hücrelerinin omuriliğe, oradan da organlara gittiği gösterildi. James Parkinson'un 1817 yılında "Parkinson hastalığı"nı tanımlamasıyla beynin çalışma mekanizmaları üzerindeki araştırmalar hız kazandı.

Beynin gizeminin aydınlatılması açısından, bu hastalık halen en önemli araştırma konularından birisi. Gage adlı bir demiryolu işçisinin kafasının ön tarafına 1848 yılında saplanan bir kazık, beynin işlevlerinin anlaşılmasında çığır açtı. Beynin "frontal lob" olarak adlandırılan ön tarafına saplanan demir kazık, işçinin ölümüne yol açmamış ancak kişilik değişimine yol açmıştı.

Bu gözlem, beyin cerrahisinde önemli bir gelişmeye neden oldu. Çeşitli davranış bozuklukları gösteren kişilerin frontal lobları çıkartılarak saldırgan ya da hastalıklı kişilik özellikleri tedavi edilmeye çalışılıyordu. Bunu izleyen yıllarda beyindeki çeşitli merkezlerin işlevleri daha iyi anlaşılmaya başlandı. Örneğin beyindeki konuşma merkezi, kasları yöneten hareket merkezi bulundu.

19. yüzyılın sonlarında şizofreni, depresyon gibi ruhsal hastalıklar tanımlanarak bunların beyinle ilgisi araştırıldı