مشکل بتوان مقوله‌ای پیدا کرد که مطالعه آن جذاب‌تر از ذهن انسان باشد. همچنین مقولات انگشت‌شماری هستند که درک آنها به اندازه ذهن دشوار باشد. علوم شناختی این امر خطیر را هدف خود قرار داده و درصدد است تا از این پدیده طبیعی پیچیده و معماگونه سر دربیاورد.
مقولاتی که مایه جذابیت علوم‌شناختی شده‌اند، تدریس و مطالعه آن را بسیار دشوار ساخته‌اند. رشته‌های علمی متعددی سرگرم مطالعه ذهن هستند. علم عصب‌شناسی، به سازوکار زیست‌شناسی ذهن می‌پردازد؛ علم روانشناسی مستقیما به مطالعه فرایندهای ذهنی مانند ادراک و تصمیم‌گیری می‌پردازد. علوم کامپیوتر سعی دارد فرایندهای ذهنی را شبیه‌سازی و مدل‌سازی کند. زیست‌شناسان تکاملی و انسان‌شناسان در این فکرند که ذهن چگونه تکامل یافته است. در واقع رشته‌های علمی معدودی هستند که به شکلی با مطالعه ذهن سروکار نداشته باشند. کار علوم شناختی این است تا تمام این چشم‌اندازهای متفاوت را کنار هم قرار دهد.
کتاب‌های مختلفی از زوایای گوناکون به این مقوله رو آورده‌اند. تمرکز برخی روی این بوده، که تا جای ممکن جامع و فراگیر باشند و برای ایده‌های کلیدی هر یک از رشته‌های علمی مربوطه، فصلی اختصاص داده‌اند. کتاب‌های دیگری نیز هستند که گزینشی‌تر عمل کرده و از دیدگاه رشته علمی‌ای که در آن تخصص دارند به علوم‌شناختی پرداخته‌اند. این کتاب تلاش دارد بین این دو قطب، مسیر میانه را در پیش بگیرد. علوم‌شناختی، مسائل و تئوری‌های خاص خودش را دارد و این کتاب حول محور آنها می چرخد. تمامی آنها راه‌هایی هستند که به یک مسأله بنیادین در علوم‌شناختی ختم می‌شوند؛ اینکه ذهن یک پردازشگر اطلاعات است. آنچه این علم را این همه غنی می‌سازد این است که روی همین یک ایده مقدماتی، می‌توان به شکل‌های گوناگونی کار کرد. برای معرفی مدل‌های مختلف از ذهن در مقام یک پردازشگر اطلاعات، سعی شده تا حد امکان از طیف وسیعی از مثال‌های گوناگون استفاده شود تا به دانشجو درکی از گستردگی موضوع داده شود.
علوم شناختی چهل سال و اندی بیش نیست که با ماست اما در همین اندک تغییرات بسیاری کرده است. زمانی علوم‌شناختی تصور می‌کرد که بدون داشتن دغدغه مسائل زیست‌شناسی ذهن، می‌توان آن را تمام و کمال درک کند. اما امروزه این ایده در جبهه اقلیت است. علم عصب‌شناسی اکنون در صف مقدم علوم‌شناختی است. این کتاب نیز سعی دارد به خوبی نشان دهد که علم عصب‌شناسی تا چه حد برای علوم‌شناختی حائز اهمیت است.
این کتاب در پنج بخش سازماندهی شده است.
بخش اول: علوم شناختی با وجود عمر کوتاهی که دارد دچار تحولات بسیاری شده است؛ با پیدایش روش‌های جدید، اولویت‌ها تغییر کرده‌اند و برخی مفروضات نظری نیز به همراه آنها تغییر کرده‌اند. سه فصل بخش اول، برخی از نکات برجسته تاریخچه علوم‌شناختی را به دانشجویان معرفی می‌کند. هر فصل نیز حول محور کشفیات کلیدی و یا پیشرفت‌های نظری سازماندهی شده است.
بخش دوم: دو فصل بخش دوم، وجه تمایز علوم شناختی از سایر علوم را بررسی می‌کند. این تمایزبخشی در قالب چیزی انجام می‌شود که نویسنده آن را چالش یکپارچه‌سازی می‌نامد. این چالش، مربوط به شکل‌دادن به چارچوب یکپارچه‌ای است که روابط بین رشته‌های علمی که علوم شناختی بر آنها تکیه می‌کند و آن سطوحی که از سازمان آنها مورد مطالعه قرار می‌دهد را روشن نماید. در فصل چهارم به دو مدل از یکپارچه‌سازی محلی نگاه می‌شود. نخستین مثال نشان می‌دهد که چگونه روانشناسی تکاملی، برای توضیح داده‌های گیج‌کننده در خصوص فرایند تصمیم گیری استفاده می‌شود و تمرکز دومین مثال روی آن چیزی است که دقیقا توسط تکنیک‌های تصویربرداری عصبی مورد مطالعه قرار می‌گیرد مانند تصویربرداری ارتعاشی مغناطیسی کارکردی. در فصل پنجم پیشنهاد شده که یک راه برای فائق آمدن بر چالش یکپارچه‌سازی این است که مدل‌هایی از معماری ذهنی بسازیم. مدل معماری ذهنی مشتمل است بر: 1. توضیح اینکه ذهن چگونه در قالب سیستم‌های شناختی گوناگون سازماندهی شده است. 2. توضیح اینکه چگونه اطلاعات در سیستم‌های شناختی منفرد پردازش می‌شود. این رویکرد نسبت به معماری ذهن، دستور کار بقیه کتاب را مشخص می‌کند.
بخش سوم: چهار فصل بخش این بخش دو مدل غالب پردازش اطلاعاتی را معرفی می‌کند که در علوم شناختی معاصر به کار گرفته می‌شود. نخستین مدل فرضیه سیستم نماد فیزیکی است که در ابتدا توسط دو دانشمند علوم کامپیوتر، آلن نیوول و هربوت سیمون ارائه شد. براساس فرضیه سیستم نماد فیزیکی، هر پردازش اطلاعاتی مستلزم دست‌کاری در ساختارهای فیزیکی است که به منزله نماد عمل می‌کنند. فصل ششم، پایه تئوری فرضیه سیستم نماد فیزیکی را شرح می‌دهد؛ اما فصل هفتم سه مثال متفاوت از این الگوواره را در حوزه‌های داده‌کاوی، سلول‌های بینایی مصنوعی و رباتیک فراهم می‌آورد. دومین مدل پردازش اطلاعات از مدل‌های سلول‌های عصبی مصنوعی مشتق می‌شود که بر پایه عصب‌شناسی محاسباتی و هوش مصنوعی پیوندگرا است. فصل هشتم به بیان انگیزه‌های این رویکرد و معرفی برخی از مفاهیم کلیدی آن می‌پردازد. فصل نهم نشان می‌دهد که چگونه می‌شود از این رویکرد برای مدل‌سازی برخی از ابعاد یادگیری زبان و درک اشیا استفاده کرد.
بخش چهارم : معماری ذهن مشتمل است بر اینکه ذهن چگونه اطلاعات را پردازش می‌کند و چگونه سازماندهی شده است. سه فصل این بخش پیرامون این موضوع هستند. فصل دهم به بررسی این ایده می‌پردازد که برخی از انواع پردازش اطلاعات توسط پیمانه‌های ذهنی تخصصی انجام می‌شوند. همچنین به این ادعای صریح روان‌شناسان تکاملی می‌پردازد که ذهن فقط مجموعه‌ای از پیمانه‌های تخصصی است. فصل یازدهم نگاهی دارد به اینکه چگونه تکنیک‌های تازه‌ای مانند تصویربرداری عصبی کارکردی در خدمت مطالعه سازمان ذهن قرار می‌گیرد. فصل دوازدهم نشان می‌دهد که مسائل نظری و روش‌‌شناختی چگونه می‌توانند در کنار یکدیگر برای رسیدن به پاسخ یکی از مهمترین پرسش‌های علوم‌شناختی معاصر کار کنند ـ این پرسش که آیا یک سیستم شناختی اختصاصی برای درک ما از دیگران وجود دارد.
بخش پنجم با موضوع افق‌های تازه است. در چهار بخش قبلی مشخص شد که علوم‌شناختی بر مبنای چند فرضیه نظری بسیار ساده ساخته شده که اصلی‌ترین آنها این ایده است که ذهن یک پردازشگر اطلاعات است. در فصل سیزدهم به دو شیوه‌ای پرداخته شده که دانشمندان شناختی به کار بسته‌اند تا از مرز این فریضه‌ها فراتر بروند. یکی از این برنامه‌های تحقیقاتی با فرضیه سیستم‌های پویا در علوم‌شناختی در ارتباط است و دومی با جنبش شناخت وضعیتی/ بدنمند آغاز شده است. فصل چهاردهم نیز آخرین پیشرفت‌ها در زمینه علوم‌شناخت هشیاری را بررسی می‌کند. حوزه‌ای که به سرعت رو به پیشرفت است و نیز پرسش‌هایی درباره محدودیت احتمالی ابزارها و تکنیک‌های علوم‌شناختی مطرح می‌نماید.