Cấu tạo bên trong của não bộ thì gồm có: (i) Cuống não : Điều khiển các hoạt động duy trì sự sống nhƣ hô hấp, tiêu hóa thức ăn, vận hành hệ tuần hoàn máu bằng các hoạt động không chủ đích. Ngoài ra cuống não còn là một dẫn chứa hàng triệu các tín hiệu thần kinh truyền giao tiếp từ não đến các cơ quan và ngƣợc lại; (ii) Thuỳ hải mã : Là một bộ phận của não bộ có chức năng điều khiễn các loại bộ nhớ cho não. Có 3 loại bộ nhớ, một gọi là bộ nhớ thƣờng xuyên, hai là bộ nhớ gần và bộ nhớ xa. Bệnh Alzheimer và các dạng mất trí khác nhƣ sự lo âu, suy nhƣợc, sự lãnh cảm và mất tập trung-tất cả đều liên quan đến hiện tƣợng suy chức năng thùy hải mã. Vùng điều khiển thân nhiệt và các phản xạ sinh tồn nhƣ đói, khát... nằm tại Hypothalamus ở trung tâm não bộ. Não bộ liên lạc với tất cả các cơ quan bộ phận trong cơ thể bằng hệ thống dây thần kinh, đây là đƣờng truyền hai chiều qua lại giữa trung tâm thần kinh và các nơi.
Trên đây chúng ta đã nêu ra cơ chế cấu tạo của bộ não về mặt sinh học. Tiếp theo chúng ta sẽ xem xét cách thức hoạt động của bộ não trong quá trình thu nhận và xử lý thông tin. Thông thƣờng trong quá trình tƣơng tác với môi trƣờng xung quanh con ngƣời ít nhiều phải thu thập và xử lý một số thông tin nào đấy. Các yếu tố mang thông tin vào cho con ngƣời rất đa dạng và phong phú bao gồm có hình ảnh, lời nói, âm thanh. Quá trình này cũng giống nhƣ khi con ngƣời phải nghiên cứu một vấn đề gì đó. Quá trình này bao gồm rất nhiều các yếu tố nhƣ là dung lƣợng bộ nhớ, phản xạ, sự trừu tƣợng và nhận thức. Các nhà tâm lý học nhìn nhận quá trình này từ góc độ của quá trình xử lý thông tin trong đó não của con ngƣời đang sử dụng các loại bộ nhớ khác nhau trong quá trình xử lý thông tin. Các cảm giác đƣợc nhận thông qua các giác quan, sau đó đƣợc lƣu vào trong khu lƣu trữ thông tin nhận đƣợc thông qua các giác quan trƣớc khi quá trình xử lý bắt đầu. Các thông tin đã đƣợc nhận nằm ở trong khu lƣu trữ này với thời gian khoang ít hơn 1s. Nếu các thông tin này không đƣợc chuyển đến bộ nhớ để làm việc chúng sẽ biến mất và không tồn tại trong bộ não con ngƣời.
Khối lƣợng thông tin đƣợc truyền đến bộ nhớ làm việc phụ thuộc mức độ chú ý của con ngƣời đối với các thông tin đến và các cơ quan nhận thức phải cảm nhận đƣợc các thông tin đó. Môi trƣờng xung quanh là yếu tố có thể kích thích đƣợc con ngƣời trong quá trình xử lý thông tin. Nếu nhƣ không có đƣợc một giao diện phù hợp với quá trình nhận thức của con ngƣời thì quá trình trên có thể không xẩy ra hoặc xẩy ra chậm hơn, khi đó chúng ta phải sử dụng thêm nhiều các phƣơng pháp khác nhƣ sử dụng các dòng lệnh hƣớng dẫn. Quá trình làm việc trong bộ nhớ vào khoảng 20s, nếu nhƣ thông tin không đƣợc xử lý hiệu quả thì chúng sẽ không đƣợc truyền đên bộ nhớ dài hạn để lƣu trữ.
Do bộ nhớ làm việc của con ngƣời là có giới hạn nên các thông tin hiển thị trên màn hình cần phải đƣợc tổ chức và hiển thị thành các chuỗi thích hợp để có thể thúc đẩy quá trình thu nhận thông tin của con ngƣời. Theo nhƣ phân tích của nhà nghiên cứu Miler thì bộ nhớ ngắn hạn của con ngƣời là có giới hạn do vậy thông tin cần đƣợc hiển thị theo một trật tự logic. Miler đã chỉ ra rằng thông tin nên đƣợc phân chia thành từ 5 – 9 cụm nhỏ, để bù đắp lại sự thiếu hụt của bộ nhớ ngắn hạn.
Thông tin đƣợc nhận thông qua thị giác
Bộ nhớ ngắn hạn Khu lƣu trữ thông tin nhận đƣợc
thông qua các giác quan
Bộ nhớ dài hạn
Hình 1. 4. 7. Các loại bộ nhớ
Sau quá trình thông tin đƣợc xử lý trong bộ nhớ làm việc thì chúng đƣợc lƣu trữ trong bộ nhớ dài hạn. Khối lƣợng các thông tin đƣợc truyền đến bộ nhớ dài hạn đƣợc quyết định bởi chất lƣợng và độ sâu của thông tin đƣợc xử lý trong bộ nhớ làm việc. Bộ nhớ làm việc càng hiệu quả thì các thông tin càng đƣợc chuyển vào nhiều trong bộ nhớ dài hạn.
Thông tin đƣợc truyền từ bộ nhớ dài hạn sang bộ nhớ ngắn hạn thì hoặc bị đồng hóa hoặc cùng nhau hợp tác với bộ nhớ dài hạn. Trong quá trình đồng hóa thông tin mới nhận phải đƣợc thay đổi để phù hợp với nhận thức đã tồn tại trƣớc đó trong bộ não con ngƣời. Quá trình hợp tác xuất hiện khi quá trình nhận thức đã tồn tại trƣớc đó sẽ thay đổi để phù hợp với những gì vừa mới nhận đƣợc.
Các nhà tâm lý nhận thức cho rằng thông tin lƣu trữ trong bộ nhớ dài hạn nhƣ các nút và có mối quan hệ nhƣ các nút trong một mạng máy tính. Bản đồ thông tin này thể hiện các khái niệm cơ bản và mối liên hệ với các khái niệm khác đối với vấn đề mà chúng ta đang quan tâm.