Fogalmi hierarchiák
A fogalmak mindig bizonyos kapcsolatban állnak egymással, fogalmi hierarchiába rendeződnek. A hierarchia csúcsain a legáltalánosabb nevek állnak, mint mondjuk élőlény vagy tárgy, a legalján pedig a legkisebb csoportokat jelölő fogalmak. Köztük persze még számos egyéb kategória található. Az élőlény fogalma felöleli például az összes élő organizmust: állatokat, embereket és növényeket, de ezen alcsoportok is tovább bonthatók még kisebb csoportokra, míg elérünk az egyedi létezőt jelölő névig. Így például a gólya fogalmat besorolhatjuk a költöző madarak közé, aztán általában madarak közé, majd az állatok és élőlények közé. Minél tágabb kiterjesztésű fogalmat rendelünk hozzá az egyedi létezőhöz, annál általánosabb tulajdonsággal jellemezzük, és annál hosszabb lesz a hozzá vezető út a fogalmi hierarchiában. Egy adott dolog több szinten sorolható hierarchiába. Ugyanaz a dolog egyszer gólya, egyszer madár, egyszer meg állat. Minden hierarchiában van egy olyan osztályozási szint, mely alapvető, vagyis preferált, ami a legtöbbször eszébe jut a dologról a megkérdezett embereknek. Az emberek valószínűbben mondták a fecskére, hogy „madár”, mint akár azt, hogy „fecske”, akár azt, hogy „állat”. Úgy tűnik, a világot először az alapszinteken lévő tárgyakra osztjuk. Mitől függ, hogy melyik az alapszint? Általában az az alapszint, amelyen a legtöbb megkülönböztető értékű tulajdonság szerepel. A világot tehát a leginformatívabb szinten kategorizáljuk.
Fogalomelsajátítás
Kérdés, hogy hogyan sajátítjuk el az általunk használt fogalmak tömegét? Azt állítják, hogy egyes fogalmak, mint a tér és idő, velünk születnek, míg a többit tanulni kell. A fogalomelsajátítás két alulról felfelé haladó módja, a példánystratégia és a hipotézis-ellenőrzés az agy más-más területeihez kötődik. Ezt az állítást legjobban a felnőtt agysérültek vizsgálatai igazolják, amikor különféle fogalmakat kísérelnek meg megtanulni. A példánystratégia a tanulónak azon a készségén múlik, hogy elő tudja hívni a fogalom ismert példányait. Amikor például el akarjuk dönteni, hogy egy tárgy edény-e, felidézhetjük az lábasok és tálak ismert példányait. A hosszú távú memóriából való előhíváshoz a halántéklebeny középső részének, elsősorban a hippokampusznak a működésére van szükség. Ebből tehát az következik, hogy ezeknek az agyi területeknek a sérülése megakadályozhatja olyan fogalmak elsajátítását, amelyek a példánystratégia alkalmazását követelik meg. Pontosan ezt találták az egyik ilyen vizsgálatban, ahol középső halántéklebenyi sérültekkel és egészséges személyekkel kétféle feladatot végeztettek. Az egyikben különböző pontmintákat kellett megtanulniuk két kategóriába sorolni, a másikban festményeket kellett két csoportba sorolniuk az alkotójuknak megfelelően. Korábbi, független adatok jelezték, hogy a két feladat közül csak a festmények besorolása hagyatkozik erősen a példányok felidézésére. A betegek ugyanolyan könnyen tanulták meg a pontminták fogalmait, mint az egészségesek, de sokkal rosszabbul teljesítettek a festményfogalmak elsajátításában. Amikor tehát a fogalom megtanulása a példánystratégiát igényli, a hosszú távú memóriát közvetítő agyi képletek sérülése a tanulás károsodását eredményezi. A hipotézis-ellenőrzés ezzel ellentétben a homloklebeny működéséhez kötődik. Ezt az állítást azok a kutatások igazolják, amelyekben egészségeseket és homloklebeny-sérülteket hasonlítottak össze egy olyan fogalomelsajátítási feladatban, amelyről ismert, hogy a hipotézis-ellenőrzés stratégiáját hívja elő. A vizsgált személynek a feladat minden próbájában egy kártyát mutatnak, amelyen 1-3 színes idom látható (például 2 piros négyzet). Az idomok száma (1, 2 vagy 3), alakja (kör, négyzet vagy háromszög) és színe (piros, zöld vagy kék) próbáról próbára változik. A személy feladata annak meghatározása, hogy a három tulajdonság közül melyik a releváns, és a kártyákat eszerint kell három kupacba rendeznie. Miután a személy egy bizonyos számú kártyát helyesen sorolt be, a vizsgálatvezető megváltoztatja a releváns tulajdonságot, amit a személynek fel kell fedeznie. Miután például megtanulta, hogy a fogalom a „szín”, és helyesen osztályozza a kártyákat piros, zöld és kék kupacba, a releváns tulajdonság mondjuk az alakra változik, és mostantól a személytől azt várják el, hogy a köröket, a négyzeteket és a háromszögeket rakja azonos kupacba. A homloklebeny-sérültek feltűnően rosszul teljesítenek ebben a feladatban az egészségesekhez képest. A beteg ugyanolyan könnyen képes megtanulni a kezdetben releváns tulajdonságot, mint az egészségesek, de súlyos nehézséget okoz nekik az új tulajdonságra váltani, amikor a vizsgálatvezető azt megváltoztatja. Annak ellenére, hogy a vizsgálatvezető ismételten mondogatja a személynek, hogy rosszul rendezi a kártyákat, a beteg kitart a már nem érvényes tulajdonság alapján történő osztályozás mellett. Olyan ez, mintha nem lenne képes hipotézisét a visszajelzés alapján megváltoztatni.
Fogalmak kombinációja
Nemcsak az egyedi fogalmak mibenlétét kell megértenünk, hanem ezek jelentésszerű gondolatokban való kombinációját is. Az egyik szabály szerint kijelentéseket úgy hozunk létre, hogy a tárgyat egy másik tárgyról való leírással kapcsolunk össze. A leírás az állítmány, a tárgy pedig az alany: az alma piros mondatban az alma az alany, a piros az állítmány. Az állítmány egyes esetekben tulajdonságot, más esetekben állapotot, illetve cselekvést jelöl. A fogalmak kombinálása a komplex gondolkodás irányába történő első lépés. A kijelentéseket a későbbiekben kapcsoljuk össze gondolattá. Ennek legegyszerűbb módja, a mellérendelés: az alma piros, a szilva viszont lila. A kombinációnak bonyolultabb módja is létezik, amikor egy kijelentés egy másik részévé válik: Anna szereti a piros almát. Ez két kijelentést foglal magába (az alma piros és Anna szereti). A kijelentések, gondolatok kombinációjának legbonyolultabb módja, amikor az egyik gondolatot beillesztjük a másikba: Anna reggeli késése mindenkit meglepett. Ebben a kijelentésben az „Anna reggeli késése” egy előzetes kijelentésre épül: Anna reggel elkésett, amely a fenti kijelentés alanyává vált. Az ilyen kombinációk nagyon komplex gondolatok kifejezését teszi lehetővé.