于是，他成为一场运动的领袖，极大地改变了心理学的焦点和研究方法，且此后一直引导着心理学的发展方向。
乔治·米勒的挺身而出典型地反映了60年代的实验心理学态势。起初为少数人，接着为大部分人，一一抛弃了老鼠、迷宫、电栅栏及可以发放食物的杠杆，转而研究起人类的更高级心理过程。在整个60年代，这场运动发展迅猛，被誉为“认知革命”。
促成这场运动的有多种因素。在过去的20年里，格式塔心理学家、性格研究者、发展心理学家和社会心理学家等，都以不同的方法对心理的过程进行探索。凑巧的是，其他科学领域（其中一些我们已经说过，还有一些马上就要提到）里的发展也对思维运行机制的研究起了推动作用。具体表现为：
——神经科学家利用微电极探针和其他新技术，对包含于思维过程的神经现棠和细胞连接进行了观察；
——逻辑学家和数学家发展出信息理论，并利用它对人类交流的能力和局服性进行解释；
——人类学家分析了，不同文化中的思维模式，发现一些心理过程可根据民族的不同而有所变化，另一些则带有普遍性，因而可能是先天的；
——心理语言学家对语言的获得和使用进行研究，开始认知思维如何获取并控制我们称作语言的复杂的符号系统；
——计算机科学家作为新出现的杂家（部分为数学家，部分为逻辑学家，部分为工程师），对思维提出了，一套崭新的理论模式，并设计出一些似乎能进行思考的机械装置。
到70年代末，认知心理学和这些相关领域开始渐渐形成了各自的认知学科，或集合形成认知科学。认知革命决不仅限于心理学的空前深化和扩展；它是关于心理过程的全新认识的六门科学内所同时发生的一场非同寻常的——确切地说，是令人难以相信的——伟大变革。
计算机科学对心理学的影响最大。这个全新的研究领域是二战期间深入研究的结果。当时，盟军需要能够计算的机器以快速地处理大量数字，引导防空火炮，操作航行设备等。但即使运行速度极高的计算器均需要操作人员在每一计算步骤中都给它下达指令，告诉它下一步该做什么，这一点不但严重地阻碍了计算器的计算速度，而且还可能导致计算不精确。到40年代末，数学家和工程师开始给机器提供一套存储在其电子记忆中的指令（程序）。现在，机器可快速而准确地指导自己的操作，执行较长的程序，并做出诸如下一步如何做的决定。计算器于是发展成为计算机。
一开始，计算机只处理数字问题。但是，数学家约翰·冯·纽曼和克劳德·香农等计算机专家很快就发现，任何符号都可代表另一种类的符号。一个数字可代表一个字母，一系列数字可代表一个单词，数学计算可代表通过语言表达出来的关系。比如，=号可代表“与……相同，”≠号代表“与……不同”，>代表“大于”或“太多。”如果设定一套使单词变成数字和代数关系或反之的规则，计算机就可以执行与人类推理相类似的操作。
计算机可能在某些方面发挥思维功能——当时，这种想法听上去不像科学，更像科幻小说——于1948年首先提出，是冯·纽曼（von Neumann）和神经生理学家沃伦·麦卡洛克（Warren McCulloch）在加利福尼亚科技大学召开的一次“人类行为的大脑机制”学术研讨会上提出来的。
这个概念吸引了赫伯特·西蒙（Herbert Simon）。当时，他是卡耐基学院（现为卡耐基一默伦大学）政治学教授，但“政治学教授”这一称呼几乎很难描述他。西蒙是电气工程师的儿子，自幼聪慧，在学校总是跳级，因而在朋友和同学圈子里，他总是最年轻的。他不喜欢运动，自小在威斯康星长大；出于对自己犹太背景的特殊考虑，他在学业上的出类拔萃是毫不足怪的。在大学里，他总是自视为一个知识分子，但在实际上，他总是见异思迁，兴趣非常广泛；他虽为一名政治学家，但对数学等饶有兴趣，自学了数学、经济学（1978年他荣获此领域的诺贝尔奖）、管理学、逻辑学、心理学和计算机科学。
1954年，西蒙及其年轻的研究生艾伦·纽厄尔（Allen Newell）发现，他们都对计算机和思维（两者后来都在心理学领域获得学位）颇感兴趣，希望能创造出一种会思维的计算机程序。一开始，他们就选择了非常有限的思维，也就是形式逻辑中的实理证实，里面完全是符号和几乎是代数的过程。西蒙的任务是求出定理的证明，“一定要尽量拆细，不仅求证步骤，而且要找出引导我的提示。”接着，他们两人一起尝试将这些信息合成一个流程图，并将流程图变成一种计算机程序。
一年半之后，西蒙和纽厄尔在1956年召开于麻省理工学院的信息理论学术会议上成为举座震惊的焦点人物。他们描述了自己的智力产品——“逻辑理论器”。这种程序在一座由真空管制造的大型原始计算机——约尼阿克——上首次运行，能以逻辑形式证明一系列公理，每个公理的求证时间从不足1分钟至15分钟不等（如果用现代计算机，所需时间远短于眨眼之间）。“逻辑理论器”是第一道人工智能程序，尽管在当时并不是非常智能化的。它只能证明逻辑公理——求证的速度跟一位普通大学生所需时间差不多——而且，还需以代数符号进行。但作为第一道能进行某种类似思维活动的计算机程序，它所取得的成就的确是石破天惊。
在第二年末，即1957年末，纽厄尔、西蒙及一位同事克利弗德·肖已编写出另一个更为聪明的程序，即GPS（通用问题求解器）。它合成了一系列与许多智力任务差不多的宽泛原理，包括几何公理的求证、解决密码算术问题和下国际象棋。GPS会先走一步，或开始探索并决定“问题空间”（在开始状态与预期目标之间所含的所有可能性步骤的区域），而后察看结果，确定这一步骤是否已向目标趋近，再调整接下来的可能步骤，并加以测试，看哪一步能使其更进一步接近目标。如果一系列推理均偏离方向，则退回至最后的叉路点，从另一方向重新开始。GPS早期能轻易解决的简单问题如下所示（问题是以数学符号表达出来的，不能以单词的形式表达，因为GPS不理解它们）：
一位很胖的父亲和两个年轻的儿子必须在森林里渡过一条湍急的河流。他们找到一条废弃的小船，但小船如果过载就会沉没。每个孩子重100磅，两个孩子加起来的重量与父亲相等，而该船最多R能载重200磅。父子三个如何过河呢？
答案非常简单，要求以退为进。两个孩子上船过河，一个上岸，另一个划回去上岸；父亲划过去下船，另一边的孩子再划回来，将这边的孩子拉上去一起过河。GPS在设计和测试这一题解时，做着与人类思维相类似的工作。通过同一类型的启发过程——广泛的探索及评估策略——它可以解决情况类似但困难许多的问题。
GPS（及后来的人工智能程序）的两个基本特征为认知心理学带来了深刻的变革，因为它们给心理学家提供了前所未有的更详细也更可操作的心理过程的概念，同时也提供了调查这些概念的切实办法。
特征之一是表征：即用符号表征其他符号或现象。在GPS中，数字可表征词汇或关系，而操作GPS的硬件（即实际的计算机）中，成组的晶体管通过二进制开关的开启与闭合来表征这些数字。通过类比，认知心理学家可把图像、词汇和其他一些存储在思维中的符号视做外部现象的表征，把大脑神经反应视做这些图像、符号和思想的表征。换言之，一个表征对应于其所表征的东西而不需完全与之相似。实际上，这是新瓶装旧酒；笛卡儿和费马很久以前就已发现，代数等式可通过图中的线条进行表现。
特征之二是信息加工：通过程序进行数据的转换和操纵以达到目标。在GPS中，进入的信息——每一步骤的反馈——是以其导向何地、如何确定下个步骤，如何存储在记忆中，如何在需要时调其出来等等进行评估的。通过类比，认知心理学家可将思维看做一种信息加工程序，它可以将知觉和其他进入的数据变成心理表征，一步步地对其加以评估，并用其确定达到目标途中的下一个步骤，再将其存储进记忆中，需要时再将其重新调出。
信息加工（IP）或思维的“可计算”模式自60年代开始一直成为认知心理学的指导性比喻，使研究者及理论家能以前所未有的方式探索内在的宇宙。
此类探索中的一个例子可说明IP模式是如何使认知心理学家确定思维里面发生的一切的。在1967年的一项实验中，研究小组请受试者尽快地大声说出投在屏幕上的两个字母是否相同。当受试者看到
AA
时，他们几乎立即说出“相同”，而当其看到
Aa
时，他们也差不多立即说出“相同”。但研究者利用高精度计时器测出了极细微的差别。平均来讲，受试者在549毫秒内回答从，在623毫秒内回答Aa。这一差别非常细微，但在统计学上却达到了显著差异。用什么来解释这一差别呢？
IP模式把任何简单的认知过程均看做一系列一步一步以数据形式所采取的行动。下面这个简单的流程图是认知心理学家经常画出的典型图例，可用以象征在我们看到并辨认事物时所发生的事情：
如果一个图像从起初的“加工”框直接进入“意识”框，所需的过程将明显快于其必须通过两或三个框才能达到目的的过程。为辨别包含在AA中的字母是否相同，受试者只需完成视觉图像中的视模式辨别就可以了；但要辨别Aa中的字母是否相同，受试者得将记忆中的每个字母的名字定位，然后观察其是否一样——这个额外的加工过程需要74毫秒，差别虽然微小，但仍然存在，它构成了思维何以完成这一任务的强有力的证据。因此，基于IP模式的一个即使微不足道的实验也可显示思维里所发生的一切。
确切地说，这项发现是从结果中得出的推论，而不是对过程的直接观察。与行为主义教条不一样的是，从结果中推论一个看不见的东西，在“硬”科学中一样是合理的。地质学家根据沉积层推断发生在过去的事件，宇宙学家根据遥远星系的古老光谱来推论宇宙的形成和发育，物理学家根据瞬时原子粒子留在雾室或乳胶上的痕迹来判断其特征，生物学家通过化石推论出人类的进化之路。探索思维的内在宇宙也基于同一种方法：心理学家不可能进入思维里面，但可根据不可视的思维过程的痕迹来推断其运行的机制。
§§§第二节认知神经学家眼中的记忆
认知神经学，也叫行为主义神经生物学的爆炸性发展也给认知过程的研究带来了一束完全不同的曙光。生物学的这一特别分支旨在从神经水平上来解释心理过程；我们已接触过这样一个例子，即胡贝尔和威塞尔就只对特别形状或运动方向产生反应的视网膜细胞所做出的历史性发现。
神经学方法早已有之，至少可回溯至笛卡儿时代。尽管笛卡儿相信思维是非物质的，但一切如我们已知，他的猜想是，反射是由“动物精神”通过神经系统的流动产生的。正如御花园里自动装置的运动是由水管里的水流冲击所致，记忆也是特种“大脑孔隙”扩大的结果。在学习期间，动物精神便通过这些孔隙。同样，一个世纪以前，年轻的弗洛伊德非常自信地宣布，所有的心理过程都可理解为神经元“确定数量的状态”，尽管他后来很快懊恼地承认，进行这样理解的时机尚未成熟。
同样的希望继续激发着许多研究者的灵感。在过去的40年间，特别是在过去的15年里，认知神经科学中超凡的进展已使狂热者宣布，诸如需要、情绪、思维等概念将被生物学数据所取代。神经哲学家保尔·丘奇兰德（Paul Churchland）甚至宣布，当人类能够得到这些数据时：
我们将在终于到来的真正妥当的理论框架内，着手对内部的状态和活动重新进行考虑。我们对人们行为的解释将诉诸神经药物生理状态、具体解剖区域的神经活动及被新理论视作相关的其他所有状态，
认知神经学家——他们中一些是研究心理学的神经生物学家，还有一些是研究神经学的心理学家——并没有在思维过程上进行研究，而是就“湿件”中实际发生的现象进行研究。这些“湿件”是一万亿至二万亿个构成人脑的神经元。他们最感兴趣的是诸如钠和其他离子以电冲动的形式沿着神经元的轴突（主干）自由出入的现象；神经递质（突触中产生的化学物质，冲动通过它进入其他神经元）的分子结构；从一个神经元带着兴奋或抑制信息跳过微小的突触间隙抵达另一神经元的神经递质分子的爆发；由不同刺激及心理活动引发的神经通道和网络；等等。
认知神经科学家，经常穿着白大褂，把大量的时间花在手术室和实验室里，在那里，他们通过外科手术损伤动物的大脑，以发现该部分大脑掌管哪些行为；他们访谈并测试大脑损伤的病人；他们测量并记录不同心理活动中单个神经元的峰电位，以及大脑兴奋的总体模式（“脑波”）；他们通过药物来增加或减少特定神经递质的释放以观察其功能；他们对实验室动物及人类尸体的脑组织进行化学分析，以确定哪种神经递质的不足或过量导致了个体的行为异常。
一些研究明显带着滑稽的色彩。一位研究者在一只雄草蜢的肌肉里植入16根微电极，希望记录到它的神经元在交尾期间的电冲动。另一些人将微电极插入蟑螂左前腿和蜗牛的足部，以测量其爬向目标时的神经冲动。调查者认为，他们是在对“动机行为”进行研究。
在所有认知过程中，特别是在更高级的物种中，最基本的是记忆。认知神经学家一直在设法辨认记忆力如何以细胞水平存储，又存储在什么地方。下面是他们的部分研究：
——早在1949年，加拿大心理学家唐纳德·赫布化（Donald Hebb）就曾提出过假设，说记忆的存储是通过对连接神经元的突触进行修改而实现的（与笛卡儿的想法大同小异）。他认为，突触在学习经验中被反复激发可或多或少地得到加强，并将两个神经元连接至一种电路或“记忆痕迹”上。赫布的假设f1973年得到一定程度的印证，当时，英国神经生理学家蒂莫西·布利斯（TimothyrBliss）及其同事特杰·洛莫（rede Lomo）测量出兔子大脑中一个神经通道中的电压，然后沿着这一通道反复地施放电流，结果发现，这一通道携带着比平时要高得多的电压，因为突触已因电冲动得到了加强。其原理与学习期间所发生的一切相同。