Desde las momificaciones del antiguo Egipto hasta las investigaciones científicas del sobre los "glóbulos" y las neuronas, existen pruebas de la práctica de la neurociencia a lo largo de los primeros periodos de la historia. Las primeras civilizaciones carecían de medios adecuados para obtener conocimientos sobre el cerebro humano. Por tanto, sus suposiciones sobre el funcionamiento interno de la mente no eran exactas. Las primeras opiniones sobre la función del cerebro lo consideraban una especie de "relleno craneal". En el antiguo Egipto, a partir de finales del Reino Medio, para preparar la momificación se extirpaba el cerebro, ya que se suponía que el corazón era la sede de la inteligencia. Según Heródoto, durante el primer paso de la momificación: "La práctica más perfecta consiste en extraer la mayor cantidad posible de cerebro con un gancho de hierro, y lo que el gancho no alcanza se mezcla con drogas". A lo largo de los cinco mil años siguientes, esta opinión se invirtió; ahora se sabe que el cerebro es la sede de la inteligencia.
Antigüedad miniaturadeimagen| Jeroglífico que designa el cerebro o cráneo en el papiro de Edwin Smith La referencia más antigua al cerebro se encuentra en el Papiro Quirúrgico de Edwin Smith, escrito en el El jeroglífico para cerebro, que aparece ocho veces en este papiro, describe los síntomas, el diagnóstico y el pronóstico de dos pacientes heridos en la cabeza que presentaban fracturas compuestas del cráneo. Las valoraciones del autor (un cirujano de campo de batalla) del papiro aluden a que los antiguos egipcios reconocían vagamente los efectos de los traumatismos craneoencefálicos. Aunque los síntomas están bien redactados y detallados, es evidente la ausencia de un precedente médico. El autor del pasaje señala "las pulsaciones del cerebro expuesto" y compara la superficie del cerebro con la superficie ondulante de la escoria de cobre (que de hecho tiene un patrón giroscópico-sulcal). La lateralidad de la lesión se relacionaba con la lateralidad del síntoma, y se describían tanto la afasia ("no te habla") como las convulsiones ("se estremece sobremanera") tras una lesión en la cabeza. Las observaciones de las civilizaciones antiguas sobre el cerebro humano sugieren sólo una relativa comprensión de la mecánica básica y de la importancia de la seguridad craneal. Además, teniendo en cuenta que el consenso general de la práctica médica relativa a la anatomía humana se basaba en mitos y supersticiones, los pensamientos del cirujano del campo de batalla parecen ser empíricos y basarse en la deducción lógica y la simple observación.
En la antigua Grecia, el interés por el cerebro comenzó con los trabajos de Alcmeón, que parecía haber diseccionado el ojo y relacionado el cerebro con la visión. También sugirió que el cerebro, y no el corazón, era el órgano que gobernaba el cuerpo (lo que los estoicos llamarían el hegemonikon) y que los sentidos dependían del cerebro. Según las autoridades antiguas, Alcmaeon creía que el poder del cerebro para sintetizar sensaciones lo convertía también en la sede de los recuerdos y el pensamiento. El autor de Sobre la enfermedad sagrada, que forma parte del corpus hipocrático, también creía que el cerebro era la sede de la inteligencia.
El debate sobre el hegemonikon persistió durante mucho tiempo entre los antiguos filósofos y médicos griegos. Ya en el , Aristóteles pensaba que el corazón era la sede de la inteligencia, mientras que el cerebro era un mecanismo de refrigeración de la sangre. Razonaba que los humanos son más racionales que las bestias porque, entre otras razones, tienen un cerebro más grande para enfriar su sangre caliente. En el extremo opuesto, durante el periodo helenístico, Herófilo y Erasístrato de Alejandría se dedicaron a realizar estudios que incluían la disección de cuerpos humanos, aportando pruebas de la primacía del cerebro. Afirmaron la distinción entre el cerebro y el cerebelo, e identificaron los ventrículos y la duramadre. Sus trabajos se han perdido en su mayor parte, y conocemos sus logros gracias sobre todo a fuentes secundarias. Algunos de sus descubrimientos tuvieron que ser redescubiertos un milenio después de su muerte.
Durante el Imperio Romano, el médico y filósofo griego Galeno diseccionó los cerebros de bueyes, simios de Berbería, cerdos y otros mamíferos no humanos. Concluyó que, como el cerebelo era más denso que el cerebro, debía controlar los músculos, mientras que como el cerebro era blando, debía ser donde se procesaban los sentidos. Galeno teorizó además que el cerebro funcionaba por el movimiento de los espíritus animales a través de los ventrículos. También observó que determinados nervios espinales controlaban músculos específicos, y tuvo la idea de la acción recíproca de los músculos. Sólo en el , con los trabajos de François Magendie y Charles Bell, la comprensión de la función espinal superó a la de Galeno.
De la Edad Media a la Modernidad temprana La medicina islámica de la Edad Media se centraba en cómo interactuaban la mente y el cuerpo y hacía hincapié en la necesidad de comprender la salud mental. Hacia el año 1000, Al-Zahrawi, residente en la Iberia islámica, evaluó a pacientes neurológicos y realizó tratamientos quirúrgicos de traumatismos craneales, fracturas de cráneo, lesiones medulares, hidrocefalia, derrames subdurales y cefaleas. En Persia, Avicena (Ibn-Sina) presentó conocimientos detallados sobre las fracturas de cráneo y sus tratamientos quirúrgicos. Algunos consideran a Avicena el padre de la medicina moderna. Escribió 40 obras sobre medicina, entre las que destaca el Qanun, una enciclopedia médica que se convertiría en un elemento básico en las universidades durante casi cien años. También explicó fenómenos como el insomnio, la manía, las alucinaciones, las pesadillas, la demencia, la epilepsia, la apoplejía, la parálisis, el vértigo, la melancolía y los temblores. También descubrió una afección similar a la esquizofrenia, a la que denominó Junun Mufrit, caracterizada por agitación, alteraciones del comportamiento y del sueño, respuestas inapropiadas a las preguntas e incapacidad ocasional para hablar. Avicena también descubrió el vermis cerebeloso, al que llamó simplemente vermis, y el núcleo caudado. Ambos términos se siguen utilizando hoy en día en neuroanatomía. También fue la primera persona en asociar los déficits mentales con déficits en el ventrículo medio del cerebro o lóbulo frontal.Abulcasis, Averroes, Avenzoar y Maimónides, activos en el mundo musulmán medieval, también describieron una serie de problemas médicos relacionados con el cerebro.
Entre los siglos y , los primeros libros de texto de anatomía en Europa, que incluían una descripción del cerebro, fueron escritos por Mondino de Luzzi y Guido da Vigevano.
Renacimiento derecha|miniaturadeimagen| Uno de los bocetos del cráneo humano de Leonardo da Vinci. Los trabajos de Andreas Vesalius sobre cadáveres humanos encontraron problemas con la visión galénica de la anatomía. Vesalio observó muchas características estructurales tanto del cerebro como del sistema nervioso general durante sus disecciones. Además de registrar muchas características anatómicas como el putamen y el cuerpo calloso, Vesalio propuso que el cerebro estaba formado por siete pares de "nervios cerebrales", cada uno con una función especializada. Otros estudiosos ampliaron la obra de Vesalio añadiendo sus propios esbozos detallados del cerebro humano.
Revolución científica en el siglo 17 En el , René Descartes estudió la fisiología del cerebro y propuso la teoría del dualismo para abordar la cuestión de la relación del cerebro con la mente. Sugirió que la glándula pineal era el lugar donde la mente interactuaba con el cuerpo tras registrar los mecanismos cerebrales responsables de la circulación del líquido cefalorraquídeo. Jan Swammerdam colocó músculo de muslo de rana seccionado en una jeringuilla hermética con una pequeña cantidad de agua en la punta y, cuando provocó la contracción del músculo irritando el nervio, el nivel del agua no subió, sino que bajó una cantidad ínfima, lo que desacreditó la teoría de los globos. La idea de que la estimulación nerviosa conducía al movimiento tuvo importantes implicaciones al plantear la idea de que el comportamiento se basa en estímulos.Thomas Willis estudió el cerebro, los nervios y el comportamiento para desarrollar tratamientos neurológicos. Describió con gran detalle la estructura del tronco encefálico, el cerebelo, los ventrículos y los hemisferios cerebrales.
Periodo moderno
El papel de la electricidad en los nervios fue observado por primera vez en ranas disecadas por Luigi Galvani, Lucia Galeazzi Galvani y Giovanni Aldini en la segunda mitad del . En 1811, César Julien Jean Legallois definió por primera vez una función específica de una región del cerebro. Estudió la respiración en disección y lesiones de animales, y encontró el centro de la respiración en el bulbo raquídeo. Entre 1811 y 1824, Charles Bell y François Magendie descubrieron mediante disección y vivisección que las raíces ventrales de la columna transmiten impulsos motores y las raíces posteriores reciben información sensorial (ley de Bell-Magendie). En la década de 1820, Jean Pierre Flourens fue pionero en el método experimental de realizar lesiones localizadas del cerebro en animales describiendo sus efectos sobre la motricidad, la sensibilidad y el comportamiento. Concluyó que la ablación del cerebelo daba lugar a movimientos que "no eran regulares ni coordinados". En 1843, Carlo Matteucci y Emil du Bois-Reymond demostraron que las fibras nerviosas transmitían señales eléctricas.Hermann von Helmholtz midió que estos viajaban a una velocidad de entre 24 y 38 metros por segundo en 1850.