由美国神经科学家M.S.加扎尼加和心理学家G.A.米勒于1976年提出。作为独立学科，认知神经科学是认知科学与神经科学交叉融合后形成的一门新的学科，属于心理学和神经科学的分支。一般地，认知神经科学的理解涉及两个层次：①广义的认知神经科学。可以作为一类研究取向来理解，不仅包括对心理学中界定的认知或心智的考察，而且涉及情绪、社会心理以及其他诸多方面的研究。这类取向主要与传统的临床神经科学相对，侧重非临床上的健康群体认知或心智功能（侧重意识或心理功能，包括认知和情绪情感等）的实验室研究。②狭义的认知神经科学。是与情感神经科学或社会神经科学相对的具体学科，主要探讨的是感知觉、记忆、思维、表象、想象、推理和决策等认知活动的信息加工过程及其脑机制。

学界尚未就认知神经科学的诞生确立标志。1971年神经科学被正式确立为一门整合学科，这一重要事件为后续认知神经科学的独立奠定了学科基础。1984年加扎尼加编著的《认知神经科学手册》（Handbook of Cognitive Neuroscience）出版，为认知神经科学成为一门独立的学科奠定了社会舆论与科学方面的基础。1989年麻省理工学院出版社创刊的《认知神经科学》（Journal of Cognitive Neuroscience）和1994年认知神经科学学会的成立，为认知神经科学发展成为一门独立的学科提供了组织和队伍方面的保障。此外，2010年创刊的《认知神经科学：当前争论、研究与报告》（Cognitive Neuroscience: Current Debates, Research & Reports）进一步彰显了认知神经科学成为独立学科的科学和社会影响。

认知神经科学以心脑关系为研究命题，注重多学科、多层次和多水平的交叉研究，致力于从任务和个体差异取向来解析认知的脑结构和功能基础。认知神经科学的研究内容总体上涉及3个方面：①个体行为或心理活动的神经机制研究。主要包括动物行为模型的神经生理学或神经生物学研究，人类行为或心理机能障碍的临床观察、神经病学或神经心理学研究以及健康个体认知行为的神经成像研究等。②有关心理原理的神经检验研究。这些研究旨在从生理或生物学基础方面对认知行为的心理学原理或理论进行检验与佐证，且大都是在心理学已有的理论框架下进行的，旨在通过脑神经活动的观察与检测来支持、辩驳或修正某些理论，或为肃清和解决某些重大理论争议提供新的实验证据。③基于神经系统活动机理或大脑功能机制的研究发现而建构形成认知行为机制的心理学模型的理论建构研究。除此之外，伴随着大数据研究的兴起以及社会互动研究的兴盛，越来越多的学者开始借助计算机模拟和超扫描等技术开展的研究也日益被吸收到认知神经科学的疆域之中，尤其是社会互动或群体认知的神经机制和计算模型研究，并由此形成了与认知神经科学具有某些交叉和重叠领域的社会神经科学和计算认知神经心理学分支学科。

为了实现对心智或认知神经活动规律和机制的解析，认知神经科学通常涉及多元化的研究方法和涵盖分子、细胞、脑组织区、脑结构和功能网络以及全脑等多层次的研究。这些方法包括无创或微创的研究技术和临床干预乃至神经生理或神经干预的方法等，尤为推崇无创神经影像和调控技术的应用。认知神经科学技术主要有两类：①基于电或磁信号的神经影像或调控技术，如事件相关电位和经颅磁刺激。②基于脑代谢或脑血流变化的神经成像技术，如功能性磁共振成像和正电子发射断层扫描。这些技术是认知神经科学有别于早期颅相学的重要技术基础。

认知神经科学力图将行为、认知和脑机制有机结合起来，从分子、突触、神经元等微观水平上和系统、全脑网络与行为等宏观水平上来全面阐明人类和动物心智的信息加工过程和神经机制。它是建立在“没有毫无神经基础的心理活动”和“大脑是人类心理活动的物质基础”的基本假设上的，克服了“心理”与“物理”相互对立的简单二元论观点，通过精巧的实验设计，借助精细的现代科学观测与监控技术，实现了研究者所操作的意识或心智等的实证评估与考量，彰显了心理学的科学特征。

应用神经影像技术进行研究