Ale w obrębie takich systemów istnieją mniejsze i bardziej specjalistyczne "podsystemy", a w nich również można wyróżnić pomniejsze zespoły sieci nerwowych. Jednym ze sposobów badania układu nerwowego na tym poziomie jest rejestracja aktywności elektrycznej komórek nerwowych. Warsztat metodologiczny neurofizjologii behawioralnej umożliwia korelowanie określonego zachowania badanego organizmu z aktywnością określonych komórek nerwowych. W ten sposób można rejestrować aktywność pojedynczych neuronów, czy ich grup, będących częścią większego systemu np. percepcji, pamięci, czy kontroli ruchu. Poznawczy – podczas gdy poziom systemów dostarcza wiedzy o organizacji i funkcjonowaniu sieci neuronalnych, to na poziomie poznawczym uczeni zadają pytania o to, jak układ nerwowy tworzy sieci odpowiadające za najbardziej skomplikowane przejawy zachowania zwierząt i ludzi, zaś w szczególności chodzi tutaj o relację między układem nerwowym a umysłem – procesami poznawczymi, emocjami, temperamentem i osobowością, inteligencją itd. Na tym poziomie biologia musi łączyć się z psychologią, która dostarcza opisu zachowania się człowieka, funkcji umysłowych oraz metod badania tych zjawisk. Połączenie psychologii poznawczej z neurobiologią i metodami funkcjonalnego obrazowania mózgu określa się jako neurobiologię poznawczą (ang.