Die Rolle des Gehirns bei der Wahrnehmung besteht darin, Signale verschiedener Sinnesorgane zu verarbeiten und ihnen eine Bedeutung zu geben. Sinne werden manchmal als spezielle Sinne oder allgemeine Sinne kategorisiert. Zu den besonderen Sinnen zählen die visuelle und auditive Wahrnehmung. Weitere besondere Sinne sind der Geruchs-, Geschmacks- und Tastsinn; Wahrnehmungen von Berührung, Druck und Temperatur können als allgemeine Sinne kategorisiert werden.
Das Sehen ist ein wichtiger besonderer Sinn. Visuelle Wahrnehmung tritt auf, wenn Lichtwellen in das Auge eindringen und visuelle Rezeptoren stimulieren. Diese Nervenimpulse wandern entlang der Sehnerven; Signale werden an den visuellen Kortex des Okzipitallappens gesendet, der vom Gehirn zur Wahrnehmung visueller sensorischer Daten verwendet wird.
Ein weiterer wichtiger Spezialsinn ist das Hören oder die auditive Wahrnehmung, die durch Schallwellen ausgelöst wird. Schallwellen passieren sensorische Rezeptoren im Ohr und durch das Hörnervensystem. Die Wellen werden in den Schläfenlappen des Großhirns interpretiert, in den als Hörrinden bezeichneten Teilen des Gehirns.
Jede Nasenhöhle in der Nase besitzt Riechorgane, die über Rezeptoren verfügen, die durch Geruchsmoleküle stimuliert werden. Gerüche scheinen zu verblassen, weil sich der besondere Geruchssinn schnell anpasst, wenn er über längere Zeit dem gleichen Geruchsmolekül ausgesetzt wird. Gerüche werden im olfaktorischen Kortex der Schläfenlappen des Gehirns interpretiert.
Der besondere Geschmackssinn ist eng mit dem Geruchssinn verbunden. Geschmacksknospen, die Sinnesorgane auf der Zunge sind, können eine breite Palette von Geschmacksrichtungen von süß bis salzig wahrnehmen. Bittere, saure und herzhafte Aromen können alle von den Geschmacksknospen wahrgenommen werden. Chemikalien in Nahrungsmitteln und Getränken stimulieren die Geschmacksrezeptoren, während Lebensmittel, die als scharf gelten, wie scharfe Paprikaschoten, auch Schmerz- und Wärmerezeptoren stimulieren können. Der gustatorische Kortex der Parietallappen des Großhirns wird vom Gehirn für die Geschmackswahrnehmung verwendet.
Einige Sinne werden als allgemeine Sinne kategorisiert, einschließlich Berührung und Druck, die stimuliert werden, wenn sich das Gewebe irgendwie verschoben hat. Die Temperatur wird durch Wärme- und Kältesensoren erfasst. Ein Körper hat weit verteilte freie Nervenenden, um Schmerzen zu empfinden, während die Großhirnrinde des Gehirns die Quelle und Intensität des Schmerzes interpretiert und wie man darauf reagiert.
Außersinnliche Wahrnehmung (ESP) ist eine Art des Wissens, die nicht durch die bekannten Sinne erklärt wird. Beispiele für ESP können das Lesen der Gedanken von Menschen oder die genaue Vorhersage der Zukunft sein. Obwohl viele Menschen glauben, dass ESP existiert, war es mit wissenschaftlichen Methoden schwierig, es zu beweisen, und die Bereiche des Gehirns, die den ESP-Stimulus wahrnehmen, wurden nicht identifiziert.