Bề mặt của não, hay còn được biết đến là vỏ não, thường không đồng đều, được đặc trưng bởi mô hình đặc biệt của các nếp gấp hoặc vết lời (thường gọi là gyri (số ít: gyrus), và các rãnh (thường gọi là sulci (số ít: sulcus). Các gyri và sulci này hình thành các điểm quan trọng để cho phép chúng ta phân chia não thành các trung tâm chức năng. Đường rãnh nổi bật nhất, được gọi là các khe nứt theo chiều dọc, nó là các rãnh sâu chia cắt não thành hai nửa bán cầu: nửa cầu trái và nửa cầu phải.
Có bằng chứng về sự chuyên biệt hóa chức năng - được gọi là phân tầng hóa ở mỗi bán cầu, chủ yếu liên quan đến sự khác biệt về chức năng ngôn ngữ. Bán cầu não trái kiểm soát nửa bên phải của cơ thể, và bán cầu não phải kiểm soát nửa bên trái của cơ thể. Nhiều thập kỷ nghiên cứu về quá trình hóa chức năng bởi Michael Gazzaniga và đồng nghiệp của ông đã cho thấy rằng sự đa dạng của các chức năng từ lý luận nguyên nhân - kết quả cho đến sự tự nhận thức có thể tuân theo các mô hình gợi ý một vài mức độ thống trị của bán cầu (Gazzaniga, 2005). Ví dụ, bán cầu não trái đã được chứng minh là vượt trội hơn trong việc hình thành các liên kết về trí nhớ, sự chú ý có chọn lọc và cảm xúc tích cực. Mặt khác, bán cầu não phải vượt trội hơn về cảm nhận cao độ, kích thích và cảm xúc tiêu cực (Ehret, 2006). Tuy nhiên, cần phải chỉ ra rằng những nghiên cứu về bán cầu não nào chiếm ưu thế trong một loạt các hành vi khác nhau đã gây ra kết quả không nhất quán, và do đó, có lẽ tốt hơn nên nghĩ về cách hai bán cầu tương tác để tạo ra một hành vi nhất định hơn là quy kết cho một số hành vi nhất định cho bán cầu này với bán cầu khác (Banich & Heller, 1998).
Hai bán cầu được kết nối bởi một một dải dày các sợi thần kinh được gọi là thể chai, bao gồm 200 triệu sợi trục. Thể chai này cho phép hai bán cầu não giao tiếp với nhau và cho phép thông tin được xử lý ở bên não này được chia sẻ qua não kia.
Thông thường, chúng ta không nhận ra được những vai trò khác nhau mà hai bán cầu của chúng ta thể hiện trong ngày, tuy nhiên có những người biết rõ về khả năng và chức năng của hai bán cầu não. Trong một số trường hợp động kinh nặng, bác sĩ cắt bỏ thể chai nhằm kiểm soát sự lây lan của cơn động kinh (Bảng 3.16). Mặc dù đây là một lựa chọn điều trị hiệu quả, nhưng nó dẫn đến 'sự phân chia' não ở nhiều bệnh nhân. Sau khi phẫu thuật, những bệnh nhân não phân chia này thể hiện nhiều hành động thú vị. Ví dụ, một bệnh nhân não phân chia không thể gọi tên bức tranh xuất hiện bên trường thị giác bên trái của bệnh nhân, bởi vì thông tin chỉ có ở bán cầu não phải phần lớn là phi ngôn ngữ. Tuy nhiên, họ có thể tái tạo lại bức tranh bằng tay trái - được điều khiển bởi bán cầu não phải. Khi bán cầu não trái có nhiều ngôn từ hơn nhìn thấy bức tranh mà bàn tay đã vẽ, bệnh nhân có thể đặt tên cho nó (giả sử bán cầu não trái có thể giải thích được những gì được vẽ bởi tay trái).
Phần nhiều trong số những gì mà chúng ta biết về chức năng của các khu vực khác nhau trong não bộ đến từ việc nghiên cứu thay đổi hành vi và khả năng của những người bị tổn thương não. Ví dụ, nhiều nhà nghiên cứu hành vi thay đổi do cơn đột quy gây ra để tìm hiểu về chức năng của các vùng não cụ thể. Sự gián đoạn của máu đến một vùng trong não gây ra cơn đột quỵ, dẫn đến sự mất chức năng của não ở vùng bị ảnh hưởng. Thương tổn có thể chỉ ở một khu vực nhỏ, và nếu có, điều sẽ sẽ mang đến cơ hội cho những nhà nghiên cứu để liên kết bất kì sự thay đổi hành vi nào ở các khu vực cụ thể. Các loại tổn thương cho thấy sau cơn đột quỵ sẽ phụ thuộc phần lớn vào vị trí tổn thương xảy ra trong não.
Hãy xem xét Theona, một phụ nữ thông minh, tự chủ, 62 tuổi. Gần đây, cô bị đột quỵ ở phần trước của bán cầu phải. Kết quả là cô ấy rất khó cử động chân trái. (Như bạn đã biết trước đó, bán cầu não phải điều khiển phần bên trái của cơ thể; ngoài ra, các trung tâm vận động chính của não nằm ở phía trước của đầu, thuộc thùy trán.) Theona cũng có những thay đổi về hành vi. Ví dụ, trong khi ở khu vực sản xuất của cửa hàng tạp hóa, đôi khi cô ấy ăn nho, dâu tây và táo trực tiếp từ thùng của họ trước khi trả tiền để mua chúng. Đây là hành vi - điều mà cô sẽ rất xấu hổ trước cơn đột quỵ - hệ quả từ chấn thương thương ở một vùng khác trên thùy trán - vỏ não trước, có liên quan đến khả năng phán đoán, suy luận và kiểm soát xung động.