مغز از میلیاردها سلول تشکیل شده است . به سلول های عصبی مغز، نورون گفته می شود. در واقع مغز رو می توان شبکه ای از نورون ها دانست که فعالیت های مختلفی که ما طی روز انجام می دیم، در واقع به صورت ارتباط بین این نورون ها در مغز ترجمه می شود. به زبان ساده، برای فعال شدن یک سلول عصبی، نیاز به ایجاد حدی از اختلاف پتانسیل بین داخل و خارج سلول وجود دارد. وقتی تحریک عصبی از حدی بیشتر باشد، اختلاف پتانسیل، افزایش پیدا می کند و با عبور از حد آستانه، یک Spike یا Action potential رخ می دهد که باعث انتقال اطلاعات نورون از طریق آکسون ها به بیرون سلول می شود.
هر سلول عصبی spike مخصوص خود را دارد. کسانی که در حوزه علوم شناختی فعالیت دارند، دنبال یافتن ارتباط بین محرک خارجی و رفتار مغز و بررسی این فعالیت های مغزی هستند. به دلیل محدودیت های سیستم های تصویر برداری و گاها نیاز به شکافتن سر، روش های جایگزینی مثل بررسی سیگنال های مغزی EEG ابداع شد. در این روش تعدادی الکترود به سر شخص چسبانده می شود و مجموعه ای از میدان های الکتریکی قشر سر را ثبت می کند. این میدان ها، به دلیل فعالیت نورون ها ایجاد شده است. مثلا ممکن است ولتاژی که یک الکترود ثبت کرده، حاصل فعالیت میلیون ها نورون باشد!