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哈里·阿巴斯还提出了一个盖伦没有提出过的想法：他声称脑中的三个空腔或者说脑室中充满了动物精气[30] ，而动物精气产生于心脏中，并通过血液传遍全身。哈里·阿巴斯宣称，每个脑室都有不同的心理功能：“动物精气在前脑室产生感觉和想象，在中脑室形成智力或者理性，在传输到后脑室后则会催生运动和记忆。”
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格雷戈·莱施（Gregor Reisch）在1504年出版的《哲学的缩影》中绘制的三脑室定位分区理论的示意图。感觉和想象位于前脑室，认知位于中脑室，记忆位于后脑室
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虽然缺乏证据支持，但这个观点在整个欧洲和中东被广泛接受了1000多年。[31] 公元4世纪，叙利亚埃梅萨的主教内梅西乌斯的著作中首先出现了这个观点。几十年后，圣奥古斯丁[32] 也简短地提到了它。这使其获得了一种受到宗教认可的光环，帮助它维持了受欢迎的热度。[33] 在4世纪到16世纪的1200多年里，人们普遍认为脑室定位论是不证自明的，至少提出了24个不同的版本。[34] 在毫无保留地接受这一理论的人中，包括一些欧洲和阿拉伯世界最伟大的思想家，比如列奥纳多·达·芬奇、罗杰·培根、托马斯·阿奎那、阿威罗伊[35] 和阿维森纳。
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到13世纪初，阿维森纳著作的拉丁文译本，包括他将相互矛盾的思想和情感的心脏中心观与脑室定位论结合到一起的学说，在欧洲的新型大学中占据了主导地位。尽管哈里·阿巴斯版本的盖伦脑中心观已经在那不勒斯南部的萨勒诺的医学院传播开，但人们最终还是选择相信阿维森纳的观点，因为后者是基于亚里士多德哲学发展起来的。亚里士多德的观点之所以能够主导欧洲的思想，一部分原因是依靠天主教多明我会的修士托马斯·阿奎那的著作，他在西方学术领域的领袖地位持续了好几个世纪。通过把基督教教义以及与之相冲突的古代异教徒思想融合到一起，阿奎那试图调和亚里士多德的思想和基督教的矛盾。在这种情况下，解剖学等本应依赖于经验性研究的学术领域却被宗教信仰的迷雾所笼罩。神学家们可以决定传播什么知识，接受什么观念。
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对于阿维森纳和亚里士多德的心脏中心观与萨勒诺学派和盖伦的脑中心观之间的差异，以及试图调和这些差异的各种尝试，这些新面世的文献的读者都非常清楚。例如在13世纪，大阿尔伯特（Albertus Magnus）[36] 就毫不讳言地直接指出盖伦错了，事实正如亚里士多德所言，所有的神经确实起源于心脏。[37] 面对这些相互矛盾的说法，现代人的做法是直接通过观察结果来分辨，但中世纪学者的解决办法则是借助于经院哲学：思想家们试图通过细致的文本分析，而不是通过实验，来解决他们尊敬的前辈们的观点对立。
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但在14世纪初的博洛尼亚医学院，中世纪经院哲学对解剖学的束缚有所放松，那时蒙迪诺·德卢奇（Mondino de Luzzi）在该院担任医学和解剖学教授。蒙迪诺撰写了一部题为《蒙氏解剖学》（Anatomia Mundini ）的手稿，这部手稿是根据他解剖人体的经验写成的。自1500多年前亚历山大港的埃拉西斯特拉图斯和希罗菲卢斯时代以后，还是第一次有这样的著作问世。
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究竟14世纪早期的哪些道德变化和社会变迁使人们允许蒙迪诺开展解剖学研究，至今仍不得而知。他解剖的似乎是罪犯的尸体。《蒙氏解剖学》中的解剖指南的第一句话就直白地说：“因斩首或绞刑而获得的人类尸体置于仰卧位。”[38] 尸体解剖在蒙迪诺之前就有先例：在12世纪的萨勒诺，曾有学者解剖过动物尸体，而在几十年前的博洛尼亚，有学者对尸体进行过尸检，其目的显然是确定死因。因此，蒙迪诺将解剖纳入医生培训体系的做法，可能更像是一种时代进步的产物，而不是大胆的创新。[39]
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这并不标志着与宗教教义的决裂，因为基督教和伊斯兰教神学并没有禁止解剖。9世纪和12世纪的一些阿拉伯语文献都提到过解剖，但总的来说，学者们发现并翻译了盖伦和亚里士多德的著作后，对其中包含的知识似乎就感到满足了，因而并没有尝试将古人的观点和自己的观察结果进行比较。[40] 在蒙迪诺之后，情况开始发生改变。在1500多年前的亚历山大港，解剖曾被短暂地允许过。但这一次情况有所不同：人们对解剖的态度发生了永久性的转变，至少在西欧是如此。
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蒙迪诺研究的关键不是他探索了一具尸体的内部结构，而是他这样做揭示了个人研究的重要性。他的研究表明，有关人体的推断是可以被检验的，知识是可以独立获取的，而不是只能从古人那里照搬过来的。这一切将被证明是具有革命性的。然而，尽管蒙迪诺的方法很激进，他的结论却毫不新颖：他只是重申了盖伦关于解剖结构的观点，并补充了一个对解剖结构功能的亚里士多德式的解读。根据这一解读，心脏是运动（包括声音）的起源。[41]
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蒙迪诺的书表明，解剖是一种有潜力的工具，能帮助我们理解人体。但他的工作没有产生任何重大影响。在印刷术出现之前的世界里，思想传播得很缓慢。那时的人们把古文献中的文字看作决定性的证据。阿奎那和其他教会领袖已经将从圣经开始的所有文献融入了他们的神学理论。信仰，而不是事实，仍然是知识的本质，并且构成了欧洲学术世界的框架。
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从15世纪开始，欧洲文化和技术变革的步伐突然加快了，自此开始的一段连续的时期在传统上被称为文艺复兴和科学革命。历史学家们至今仍在争论是什么造就了这些变革，甚至这所谓的变革是否真的发生过。印刷术在欧洲的出现（中国在几百年前已经发明了活字印刷术）改变了知识的传播方式。《圣经》被翻译成了各种地方语言，加之新教的崛起，一种观念开始流传开来：有关世界的知识可以由普通人直接获得，而不一定要仰仗权威。荷兰和英国的革命推翻了旧贵族的统治，为新的阶级提供了政治、社会和经济上的发展空间，使人们对世界有了更激进的看法。与此同时，美洲大陆的发现以及梅毒等新型疾病的出现，削弱了人们对古代文献的信仰，因为这些文献对理解人类世界的新进展并没有多大用处。最后，望远镜和显微镜的发明揭开了此前人们无法想象的世界，而活塞泵和发条装置等技术的发展为人们提供了具有启发性的新隐喻，这些新隐喻似乎可以解释从宇宙到人体的一切事物是如何运作的。
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1543年，两部重要的著作得以出版，它们在很大程度上改变了我们对宇宙及生活在宇宙中的人的看法。第一部是尼古拉·哥白尼的《天体运行论》。这部著作利用阿拉伯天文学家在两个多世纪前提出的理论，概述了一个地球围绕太阳旋转的宇宙数学模型。第二部是安德烈·维萨里的《人体构造论》。这部书共7册，篇幅超过700页，将知识和美学结合在一起，为读者呈现了有史以来最精确的人体解剖学描述。维萨里充分利用了新兴的印刷技术，在书中插入了200多幅吸引人的木刻版画。这些插画都是基于他对人体的解剖实践创作出来的，丰富了他的作品。维萨里是帕多瓦大学的医学教授，他的著作之所以具有革命性，不仅是因为其中包含的知识，还因为这些知识的获取和呈现方式。
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在此前的几十年里，其他作家，如雅各布·贝伦加里奥·达·卡尔皮（Jacopo Berengario da Carpi），就发表过基于解剖实践的人体解剖学图解，但这些著作既没有产生维萨里解剖图谱的影响力，也没有提供解剖学上准确的细节。[42] 甚至就脑的解剖来说，都有不少先例：1517年，德国军队外科医生汉斯·冯·格斯多夫（Hans von Gersdorff）绘制了显示大脑皮层在不同解剖阶段的6张小图；1538年，马尔堡的约翰内斯·德吕安德尔（Johannes Dryander）出版了11张木刻版画，用非常简单的术语描绘了脑的解剖过程。[43] 但维萨里1543年的杰作与前人的完全不同。此前没有出现过类似的著作。
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《人体构造论》的每一册都涉及不同的身体系统（骨骼、肌肉、内脏等）。最后一册有60页，是关于脑的，内含11幅打开颅骨的脑的解剖图。可以很明显地看出，这些脑取自至少6个人。[44] 虽然这些对脑的刻画看起来非常写实、准确，但和《人体构造论》其他册中的图一样，这些图所呈现的部位也是经过精心选择的，只画出了能够看到的部分。[45] 尽管如此，这部著作仍然体现了解剖学知识的巨大进步。例如，盖伦曾声称脑中存在一个“迷网”（rete mirabile），是使动物精气得以进入脑的血管网络。而维萨里则在《人体构造论》中说，他没有在脑中观察到迷网。维萨里大胆而准确地得出结论：盖伦错了，这种结构并不存在于人体中。[46] 维萨里认为，学生应该参加尸检并仔细观察，只有这样，“将来才会更少轻信解剖学书籍”。[47] 通过反对盖伦有关迷网结构的观点，维萨里得以积极倡导研究身体结构的新方法。
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维萨里的人脑解剖图
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对于身体究竟是如何工作的，尤其是脑是如何工作的，维萨里也试图寻找答案，并试图解答这一切意味着什么。但在这一点上，他的手术刀无能为力。这是可以理解的。仔细解剖人体可以揭示结构，但除了描绘出一些细枝末节的躯体部分（骨头、肌肉和神经）外，这种方法无法提供任何对功能的真正理解。在理解人类行为的起源以及我们与动物之间的差异时，解剖结构的解释力遭遇了最大的困难。维萨里解释说，问题在于他发现“我在绵羊、山羊、母牛、猫、猴、狗和鸟类身上解剖过的脑结构，与人脑的结构根本没有任何不同”。[48]
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尽管按照脑占身体的比例来说，人脑比其他动物的脑大得多，但维萨里并没有发现人脑的结构与其他脊椎动物的脑结构有本质上的区别。在行为和心理上，人和动物之间有明显的差异。可不管这种差异是如何产生的，维萨里都没有在脑中找到答案。尽管维萨里的解剖研究无法解释脑是如何运作的，但这些研究确实表明，主流的心理学脑室理论可能是错误的：脑室似乎“只是空腔或者通道”。在对脑的运作机制没有更好的解释的情况下，维萨里总结道：“我们不应该谈论至高精神官能在脑中的定位。”他还猛烈抨击了那些胆敢为官能定位的神学家，将他们的想法描述为“谎言和荒唐的谬误”。这样的批评称得上非常尖锐了。
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维萨里对脑的全部研究都基于这样一种观点：思想和运动起源于脑，而不是心脏。然而，支持这个猜想的证据实际上相当薄弱，唯一的实验证据来自1200多年前盖伦的研究。维萨里去世30年后，蒙彼利埃大学教授、法国国王亨利四世的医生安德烈·杜·劳伦斯（André du Laurens）同样没办法给出更多的实验证据，只能坚持自己对脑的作用的信念：
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我要说的是，灵魂的中枢存于人脑，因为至善之力栖居其中，它最具价值的活动也在脑中显露无遗。所有运动、感觉、想象、论述和记忆的工具都存在于脑中，或直接依赖于脑。[49][50]