16世紀(jì)末，科學(xué)的理念開始傳播，漸漸沖破了宗教的迷霧。
伽利略提出一種機(jī)械論學(xué)說(shuō)，認(rèn)為自然法則，也就是掌管整個(gè)物理世界的法則，是遵循數(shù)學(xué)原理的。
集數(shù)學(xué)家、神學(xué)家、音樂(lè)理論家和修道士于一身的馬林·梅森非常贊同伽利略的觀點(diǎn)，他經(jīng)常在他的蘭尼修斯修道院的小房間里招待來(lái)自歐洲各地的知名學(xué)者和科學(xué)家。
在梅森討論會(huì)上有一位叫皮埃爾·伽桑狄的法國(guó)科學(xué)家，他認(rèn)為存在兩種靈魂：一種靈魂由原子組成，產(chǎn)生自神經(jīng)系統(tǒng)和大腦，能夠感知外界、感受快樂(lè)和痛苦并進(jìn)行決策；另一種是非物質(zhì)的理性靈魂，這種靈魂能夠進(jìn)行自我反思，或者產(chǎn)生身體感覺(jué)以上的高級(jí)感知。
在梅森討論會(huì)上還有一位更加著名的哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家勒內(nèi)·笛卡爾，前文提到，是他第一個(gè)提出了現(xiàn)代意義的意識(shí)概念。
當(dāng)時(shí)，巴黎的法國(guó)皇家公園里有一個(gè)由水力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)機(jī)，能夠活動(dòng)、發(fā)出聲音，甚至彈奏樂(lè)器。這極大地吸引了笛卡爾的興趣，他覺(jué)得這些仿佛具有理性，能夠進(jìn)行自主運(yùn)動(dòng)的機(jī)器和我們的身體何其相似。
他認(rèn)為，這就好像反射運(yùn)動(dòng)，受環(huán)境刺激誘發(fā)預(yù)先設(shè)定好的運(yùn)動(dòng)，而并不需要靈魂的指引。他甚至將這種反射行為擴(kuò)展到情緒、認(rèn)知乃至記憶的反應(yīng)。
但是，將這種機(jī)械性應(yīng)用到人類身上時(shí)，這太令人難以接受了。難道說(shuō)自由意志不存在？我們無(wú)法對(duì)自己的行為負(fù)責(zé)？道德和罪惡是否還成立？我們其實(shí)是一臺(tái)機(jī)器？
為了打破這種尷尬，笛卡爾最終得出了一個(gè)結(jié)論，他認(rèn)為身體遵循物理法則，但人類的行為由另外一種自主的物質(zhì)——非物質(zhì)的理性靈魂所引發(fā)，這種靈魂擁有意識(shí)和自由意志，能夠進(jìn)行抽象的思考，會(huì)提出質(zhì)疑，并且具備道德觀念。
這就是著名的“身心二元論”，即身體由物理結(jié)構(gòu)組成，而心智由非物理（非物質(zhì)）的認(rèn)知結(jié)構(gòu)組成。他甚至自以為找到了心智和大腦互動(dòng)的節(jié)點(diǎn)：松果體。
他在《沉思錄》中提到了“意識(shí)”一詞，并用它來(lái)指代我們對(duì)自身想法的認(rèn)識(shí)。這一觀點(diǎn)在過(guò)去350年間牢牢束縛住了哲學(xué)家們的思想。
此后50多年，很多優(yōu)秀的學(xué)者加入到對(duì)意識(shí)的研究中來(lái)。
梅森沙龍上的另一位學(xué)者托馬斯·霍布斯反對(duì)笛卡爾對(duì)靈魂的描述，他認(rèn)為理性并非產(chǎn)生自某種神秘的非物質(zhì)，它無(wú)非是身體用以維持大腦秩序的一種能力。
一開始，霍布斯提出了一個(gè)理論，認(rèn)為感覺(jué)能夠產(chǎn)生壓力，從而引起心臟的跳動(dòng)。他找到了一名助手——年輕聰明的英國(guó)醫(yī)學(xué)生威廉·配第，在這名助手的幫助下，他做了大量的實(shí)驗(yàn)，最終卻沒(méi)有證明這個(gè)理論的正確性，于是他放棄了這個(gè)理論。
這位年輕的助手配第深受他這種求實(shí)的科學(xué)精神的影響，在離開霍布斯后成為了著名的解剖學(xué)家，并且他幫助了另一名年輕醫(yī)生托馬斯·威利斯同樣成為了著名的解剖學(xué)家。
配第后來(lái)轉(zhuǎn)行成為了著名的經(jīng)濟(jì)學(xué)家，但威利斯卻繼續(xù)在大腦的研究中取得了成就。他與克里斯托弗·雷恩合作向狗的頸動(dòng)脈注射墨水和番紅花染料，從而勾勒出整個(gè)腦部的血管系統(tǒng)。
威利斯首次確定了腦底血管結(jié)構(gòu)的功能，因此，這一結(jié)構(gòu)被命名為“威利斯環(huán)”。威利斯和雷恩一起繪制了迄今為止最精確的人類大腦圖譜，發(fā)表在著作《大腦解剖》中。
通過(guò)大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，威利斯最終同意人類的生命活動(dòng)中并沒(méi)有所謂靈魂的參與。他發(fā)現(xiàn)血液從空氣中提取某種物質(zhì)并將其傳輸給肌肉，從而成為軀體的驅(qū)動(dòng)力。
但是，他無(wú)法在身體中找到理性思維的生理歸屬，所以他只能采納了伽桑狄的觀點(diǎn)，認(rèn)為理性思維是非物質(zhì)的，同時(shí)他也同意笛卡爾的看法，相信思維位于大腦。
他認(rèn)為神經(jīng)負(fù)責(zé)從外界獲取感覺(jué)，動(dòng)物的靈魂隨后將感覺(jué)運(yùn)往大腦。來(lái)自各處的靈魂跟隨神經(jīng)通路來(lái)到大腦深處，最后匯聚在一個(gè)中央地帶，即連通左右半球的巨大神經(jīng)束：胼胝體。
在人類理解意識(shí)的征途中，威利斯是一個(gè)重要人物。他是首批將特定大腦損傷與特定行為障礙聯(lián)系起來(lái)的學(xué)者，同時(shí)他還認(rèn)識(shí)到大腦不同區(qū)域負(fù)責(zé)不同的任務(wù)。
他認(rèn)為腦能夠在不同區(qū)域而非單一腦區(qū)自動(dòng)完成多個(gè)任務(wù)；他還描述了大腦的信息交流通道，只不過(guò)他尚未認(rèn)識(shí)到通道中傳輸?shù)闹皇请娦盘?hào)，而不是他所認(rèn)為的靈魂。因?yàn)?，在他那個(gè)時(shí)代，人類還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電。
