本书共分为五章，其主要内容包括：计算精神医学概论、计算精神医学的模型与方法；精神疾病遗传学统计方法；精神疾病的脑影像计算分析；精神疾病与计算科学。

本书以本实验室在神经信息采集和处理方面的长期积累为基础，内容主要包括：神经系统的组织结构、神经信息分析处理相关的生理基础、实验动物神经信息研究等。

本书解决三个问题(WHW)，Why、How、What。第一篇是Why的部分：大脑在学习过程中的运行机制和原理；第二、三篇是How的部分：大脑如何修炼、修炼的规律；第四篇是What的部分：在哪些活动中修炼、修炼到什么程度、修炼最终要达到的境界。

在作者60多年的科学生涯中，他先后在血液循环生理、消化生理和高级神经活动生理三个领域作出了重大贡献。巴甫洛夫的方法论思想包含着丰富的内容，本文拟从科学方法革新的角度做些粗浅的分析。

本书先概述电生理学的简史，再从细胞膜上的离子通道、结构与功能、离子通道的研究方法及相关的离子通道病加以介绍，还从运动生理学领域常用的心电、脑电、肌电技术入手，介绍这些常用技术的原理和方法。

本书从“脑机接口及临床应用”、“认知计算与控制”、“神经信息获取、检测与处理”、“神经教育信息工程”和“运动假体神经自主控制”等五个专题阐述重要科学问题，探讨关键技术，总结研究成果，阐述当前热点，展望未来趋势。

本书主要内容包括：动物实验心理学与精神病理学、睡液腺的心理分泌、新研究途径上最初稳固的步骤、高等动物的所谓心理活动的自然科学研究、破坏大脑两半球各部分后的狗的条件反射等。

本书涉及记忆、思维四假说，广义记忆中的程序性记忆，个人意识、社会意识的社会效益，脑机能发育的渐进性及其在零岁教育、幼儿教育中的应用，指明当今庸俗的“胎教”会降低婴幼儿的听力，影响孩子智力的正常发育，强调在社会人群中推广主动实用书内的内审思维，提高人们的学习和工作水平。