作者說，如果新皮層有某些秘密的話，這就是它有能力在處理等級上進化出新的層次，特別是在那些等級較高的層次更是如此。這些額外層次的處理可能是區別人或高級動物與刺蝟這樣的低級動物的特征。他猜測新皮層使用了一些特殊的學習算法，使得盡管每個上層區域包含在複雜的處理等級上，但它們各自都能從經驗中提取新的類型。這種能力可能使大腦皮層區別於其他形式的神經結構。作者同時認為，神經網絡是由具有各種相互聯係的單元組成的集合。每個單元具有極為簡化的神經元的特性。神經網絡常常被用來模擬神經係統中某些部分的行為，生產有用的商業化裝置以及檢驗腦是如何工作的一般理論。
作者從諸如尋找犯罪的動機問題討論了神經。凶手犯罪能得到某種利益嗎？他是否能得到經濟上的好處呢？倘若如此，贓款被運到哪裏去了呢？如果我們能在那裏找到的話，我們或許就能跟蹤追查到凶手。用神經的術語講，視覺信息被發送到腦中的哪些部位？這些部位又是如何與皮層視覺區域連接的呢？簡單地說，通過大量的實驗手段能從觀念上將我們引導到所尋找的神經元及它們的行為。
作者確信當我們完全理解了意識的神經機製時，這些知識將回答兩個重要問題：第一，意識的一般本質是什麼。進而使我們可以有意義地談論其他動物的意識的本質，以及人造機器（如計算機）的意識。第二，意識給有機體帶來了哪些好處，從而我們可以發現為什麼會有意識。最終或許會發現，視覺覺知的出現是因為它的詳細信息需要發送到腦的若幹不同區域。把這些信息徹底明晰化可能比把它們以隱含的方式沿著不同的通道傳遞更有效。具有一個單獨的清晰的表象也可以防止腦的一部分使用對視覺場景的一種解釋而同時另一部分使用另一種相當不同的解釋。當信息僅需要被送到一個地方時，它會按照經驗而不必有意識便可以到達那裏。關於研究人和動物的腦的方法，作者提到，其中一些方法從頭顱的外麵進行研究，另外一些方法則直接深入腦的內部。所有的方法都有這樣或那樣的局限性，或者是時間分辨率或空間分辨率不足，或者過於昂貴。有些結構非常容易解釋，但僅能提供相當有限的信息；另外一些測量做起來很容易，結果卻很難解釋。作者認為隻有綜合不同的方法才有希望解開大腦的奧秘。
在第三部分，作者對意識展開三個假設。第一個假設是：人腦的某人分與製定進一步行動的計劃有關，但不一定執行它。假定人可以意識到這個計劃，即，至少可以直接回憶起來。第二個假設是：人不能意識到這部分腦所執行的“計算”過程，而隻知道它作出的最終“決定”，也就是計劃。當然，這些計算依賴於這一部分大腦的結構（部分由於進化，部分由於過去的經驗），也取決於來自腦其他部分的當時輸入。第三個假定是：執行這個計劃或那個計劃的決定受到同樣的限製。換句話說，人可以直接回憶起決定是什麼，但不知道作出這個決定的計算過程，即使可能知道一個計劃在進行中。
作者說，要理解大腦，非常重要的一點就是要懂得，大腦是在長期的進化過程中自然選擇的最終產物，大腦並非由工程師設計的，但它卻能在狹小的空間內靠消耗微不足道的能量來完成十分巧妙的工作。由雙親遺傳給我們的基因經曆了千百萬年的進化，它受到我們遠古祖先生活經曆的深刻影響。這些基因以及在出生前由其引導的發育過程決定了大腦各部位的基本結構。出生時的大腦並非白紙一張，而是一個複雜的結構，它的很多部分已經各就各位。經驗將會不斷調節這一大體確定的裝置，直到它能完成精細的工作。
但同時，作者說：“進化並非是一個徹底的設計者。”正如法國分子生物學家雅克布（Franccois Jacob）所說：“進化是一個修補匠。”它主要通過一係列較小的步驟，根據從前已有的結構去構造。進化又是機會主義的，隻要某一新裝置可以工作，即使工作方式很奇特，進化也會采用它。這就意味著，最有可能被進化選上的，是那些較容易地疊加到已有結構上的改變和改進。它的最終設計不會很徹底，而是一群相互作用的小配件的零散累加。令人奇怪的是，這種係統比直接針對某項任務設計的機器往往工作得更好。
因此，作者指出，成熟的大腦是自然和培育的共同產物。從語言方麵就很容易認識到這一點。隻有人類才具備流利地使用複雜語言的能力，而與我們有著最近親緣關係的類人猿，即使經過長期的訓練，它的語言也是很貧乏的。而且我們學得的實際語言也在很大程度上依賴於我們成長的環境和生活方式。