การประมวลผลให้เป็นความกลัวในสมอง
มีการทดลองที่ได้ทำแล้วหลายอย่างเพื่อจะสืบหาว่า สมองแปลผลจากสิ่งเร้าได้อย่างไร และสัตว์มี "การตอบสนองประกอบด้วยความกลัว"ที่เกิดขึ้นได้อย่างไร จริง ๆ แล้ว ความรู้สึกหวาดกลัว เป็นสิ่งที่กำหนดไว้กระทั่งในยีนของมนุษย์ เพราะความกลัวนั้นจำเป็นต่อการมีชีวิตรอดอยู่ได้ของแต่ละคน นอกจากนั้นแล้ว นักวิจัยยังพบว่า ความกลัวก่อร่างสร้างตัวอย่างไม่ได้อยู่ใต้อำนาจจิตใจ และเขตสมองชื่อว่า อะมิกดะลา มีบทบาทในการปรับสภาวะให้เกิดความกลัว (fear conditioning)
สมองใหญ่
หน้าที่เกี่ยวกับความจำของสมองเกี่ยวข้องกับส่วนฮิปโปแคมปัส (hippocampus) ความเกี่ยวข้องนี้ได้ถูกอธิบายขึ้นในผู้ป่วยที่ชื่อ HM ผู้ซึ่งถูกผ่าตัดเอาสมองส่วนฮิปโปแคมปัสทั้ง 2 ข้างออกเพื่อรักษาอาการลมชัก หลังการผ่าตัด HM มีอาการ "anterograde amnesia" หรือภาวะที่ไม่สามารถสร้างความทรงจำใหม่ได้ ปัญหานี้ได้บรรจุในภาพยนตร์เรื่อง "Memento" ที่ซึ่งตัวเอกของเรื่องต้องถ่ายภาพผู้คนที่เขาเคยพบเพื่อที่จะสามารถจำได้ว่าเคยทำอะไรในวันหลังจากที่เขาประสบอุบัติเหตุ