自從波林于1929年第一次提出“神經心理學”這一術語，標志著學者進入了系統地研究腦的高級心理機能所控制的行為與腦組織結構和纖維通路的關系的時期。從腦損傷病人的臨床表現、腦外科手術時電刺激皮層各部位、切除或破壞腦的某一部分或通過埋藏電極刺激來著手觀察腦和心理關系。在本世紀三十年代以后所涌現的一批著名的神經病學家、神經生理學家中，以潘菲爾德（W.Penfield）的工作引人注目。他用弱電流直接刺激接受開顱手術病人的大腦皮層各部位，讓病人回答他的感受，從而獲得了有關皮層感覺、運動更為精確的部位。之后，魯利亞在聯衛(wèi)國戰(zhàn)爭時期，研究了大量腦外傷病人的高級心理機能，特別是言語障礙的診斷的康復問題。他在四十年代末就發(fā)表了兩本專著：《創(chuàng)傷性失語癥》（1947）和《戰(zhàn)傷后腦機能的恢復》（1948），并在此基礎上長時期地研究了人的心理活動的腦機能組織問題。魯利亞將阿諾興（П.κ.Aнохцн）的“機能系統”（functionalsystems）用于解釋人的心理過程，認為“機能”這一術語可能描述較為復雜的過程，如消化、循環(huán)和呼吸機能（這些機能都由很多組織和器官綜合參與的）。一定的組織和器官組成一定的結構稱為系統，它們既相互聯系又有所區(qū)別、既統一又分層次。系統中（如消化系統）的最終機能（吸收營養(yǎng)）是恒定的，但實現功能的方式卻受很多因素影響而有很大的差異。魯利亞試圖用這樣的觀點說明大腦的哪些系統參與在知覺和行動、言語和思維、運動和有意識的目的活動結構中。醫(yī)學教|育網搜集整理人的心理過程是復雜的機能系統，由許多皮層和皮層下區(qū)域組成，并通過纖維徑路的作用，協調一致地工作著。他根據現代神經學和神經外科臨床實踐中積累的大量事實，特別是對腦局部損傷病人的長期心理學研究資料，形成和創(chuàng)立了“神經心理學”，并在1973年出版的《神經心理學原理》中作了系統地論述。因此魯利亞被認為是“神經心理學”這門新學科的奠基人之一。

在現代神經心理學中另一位突出貢獻者是斯佩里（R.W.Sperry）。他把貓、猴子、猩猩聯結大腦兩半球的神經纖維（最大的叫胼胝體）割斷，稱為“割裂腦”手術。這樣兩個半球的相互聯系被切斷，外界信息傳至大腦半球皮層的某一部分后，不能同時又將此信息通過橫向胼胝體纖維傳至對側皮層相對應的部分。每個半球各自獨立地進行活動，彼此不能知道對側半球的活動情況。這一手術于1940年由Van Wagenen 和Herren首先在臨床上對慢性頑固性癲癇病人使用，獲得較理想的療效，癲癇發(fā)作幾乎完全消失。1961年斯佩里設計了精巧和詳盡的測驗，在作割裂腦手術的人恢復以后，進行了神經心理學的測定，獲得了人左右兩半球機能分工的第一手資料，發(fā)現兩半球機能的不對稱性（asymmetry），右半球也有言語功能，從而更新了優(yōu)勢半球的概念。裂腦人的每一個半球都有其獨自的感覺、知覺和意念，都能獨立地學習、記憶和理解，兩個半球都能被訓練執(zhí)行同時發(fā)生的相互矛盾的任務。斯佩里的研究，深入地揭示了人的言語、思維和意識與兩個半球的關系，成績卓著，獲得了1981年度諾貝爾醫(yī)學獎。

近二十年來由于實驗手段和研究技術的改進，可以在無創(chuàng)傷條件下將外界刺激分別進入正常人的左、右大腦半球，在大腦半球機能完整的情況下研究各種高級心理機能與左右腦的關系。所以，現代神經心理學除在臨床上做腦損傷病人的研究外，同時還可在實驗室里做正常健康人的研究。