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麦卡洛克和皮茨明确地指出，图灵机的基本组件与布尔神经环路的基本组件之间存在对应。他们宣称，如果他们的神经网络被连接到合适的输入、输出和存储组件（如磁带和扫描头）上，那么这些神经元就能像图灵机一样进行数字计算。这两种方法是互补的，麦卡洛克和皮茨的神经网络“为可计算性的图灵定义及其等同概念在心理学上提供了一个依据”。[39] 正如麦卡洛克在5年后解释的那样：“我们认为我们正在做的（而且我认为我们做得不错），就是把脑当作一台图灵机。”[40]
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尽管图灵一开始并没有从人工智能的角度思考问题，也没有从生物体和他假想的装置之间的联系出发思考问题，但他很快就开始从这些角度思考了。1943年初（又是这一年），图灵在纽约的贝尔实验室工作。贝尔实验室位于曼哈顿下东区的一幢未来主义建筑里，有一条地上地铁线正好穿过这个建筑。图灵在那里致力于加密协议的研究，这些协议将最终用来确保伦敦和华盛顿之间的海底热线在战争的最后阶段安全运行。图灵在贝尔实验室遇到了26岁的数学家克洛德·香农（Claude Shannon），他当时正在研究加密理论。他们经常在午餐和咖啡时间聊天，谈论他们共同的兴趣：构建一个电子脑（electronic brain）。
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1937年，香农在麻省理工学院写硕士论文时意识到，在布尔逻辑、贝尔公司的电话电路（他在那里暑期实习时曾研究过），以及麻省理工学院的工程师万尼瓦尔·布什（Vannevar Bush）制造的一种机械模拟计算机之间存在联系。香农的见解与麦卡洛克和皮茨几年后想到的基本相同：通过使用符号，可以用逻辑来描述电路，特别是“与”“或”“非”这三种基本的运算符，可以被表示为基于二进制逻辑进行工作的电路。这种见解引起了冯·诺伊曼的注意，并且帮助他厘清了对未来数字计算机的设想。这些想法也明显为香农与图灵提供了共同的兴趣点。在畅想未来的谈话中，两人似乎在你追我赶，努力超越对方。据香农回忆：
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我们怀有梦想，图灵和我曾经谈论过完全模拟人脑的可能性，我们真的能造出一台相当于甚至超过人脑的计算机吗？也许未来比现在更容易。我们都认为这在不久之后——10年或15年内——是可能实现的。这在过去是不可能的，30年来都没有人这样做过。[41]
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另一方面，图灵也对香农一些有关如何使用电子脑的想法感到惊叹。图灵曾对贝尔实验室的研究者亚历克斯·福勒说：“香农想要给电子脑提供的不仅仅是数据，还有文化方面的东西！他想给它放点音乐！”[42]
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二战结束几个月后，1946年3月，梅西基金会（Macy Foundation）举办了一系列会议中的第一次会议。这些会议的名称相当拗口：“生物学和社会科学中的反馈机制和循环因果系统会议”。随着维纳1948年的畅销书《控制论：或关于在动物和机器中控制和通信的科学》（Cybernetics:Or Control and Communication in the Animal and the Machine ）的出版，在此后的几年里，会议的名称被普遍简化为了更简单的“控制论会议”。
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这些小型会议的雄心从会议的名称就能看出来——试图通过研究共同的机制，特别是反馈，将生物学和社会科学（以及还处于萌芽阶段的计算机领域）统一起来。第一次会议只有十几个人参加，冯·诺伊曼和西班牙神经生理学家拉斐尔·洛伦特·德诺（Rafael Lorente de Nó）在会上探讨了电子数字系统和神经数字系统的重要性。洛伦特·德诺曾在20世纪30年代与卡哈尔一起工作过，他将神经元描述为肉体中的自动机元件。[43]
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但就在这个领域似乎要统一起来，并且有望对脑的功能提供新的见解时，冯·诺伊曼开始产生怀疑。1946年11月，他给维纳写了一封信。他在信中指出，大家对计算机和脑之间的相似之处的关注可能是错误的。冯·诺伊曼认为，“在图灵、皮茨和麦卡洛克的巨大积极贡献被接受之后，情况没有变得更好，反而变得比以前更糟了”。[44] 冯·诺伊曼意识到，问题的关键是真正的神经系统比麦卡洛克和皮茨所描述的要复杂得多，而且除了单个动作电位“全或无”的基本特征外，神经系统实际上并没有以数字方式运行。尤其重要的一点是，正如阿德里安的研究指出的那样，神经编码中还包括一个关键的模拟元素：放电频率会随着刺激强度的增加而增加。这表明神经元在表征外部世界时并不是数字化的。
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冯·诺伊曼此时认为，他和维纳选择研究“世界上最复杂的物体”——人脑，是一个错误。他认为，即使选择一个更简单的神经系统，比如蚂蚁的神经系统，也不会有什么帮助：“［如果研究更简单的神经系统，］我们失去的几乎将和我们得到的一样多。随着数字（神经）部分变得简单，模拟（体液）部分将变得更难理解……科学问题变得不那么清晰，我们研究清楚这些问题的可能性会越来越小。”冯·诺伊曼的解决方案是，应该彻底放弃研究神经系统。他认为，最有可能成功运用逻辑学来理解生物学的途径，也许是对病毒的研究。[45]
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尽管态度悲观，但冯·诺伊曼并没有放弃继续参与对控制论和脑的讨论。1948年9月，在帕萨迪纳举行的一场关于行为的大脑机制的会议上，他发表了一个演讲，对比了模拟计算机和数字计算机的结构，然后将两者分别与神经系统做了对比。[46] 冯·诺伊曼认识到神经元并不是真正的数字化的，这不仅是因为它们对刺激的响应方式，还因为它们参与其中的反馈回路（例如那些控制血压的反馈回路）既包含神经的成分又包含生理的成分。正如他所说的那样：“生物体是非常复杂的，其运作机制一部分是数字的，一部分是模拟的。”[47] 他还解释说，脑远比任何计算机小，并且含有更多的组件。（这发生在晶体管时代之前，晶体管在一年前刚问世，使计算机微型化迈出了第一步，但他的这个观点至今仍然成立。）最重要的是，他提出了神经科学中的一个重大问题，并且使用了一个现在很常见但在当时却很新颖的动词：“［神经］是如何将一个连续变量编码为数字化符号的？”
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麦卡洛克和皮茨的研究证明，“任何可以被详尽并且明确描述的事物……事实上都可以用一个恰当的有限神经网络来呈现”。[48] 冯·诺伊曼同意这一观点，但指出了实现这一目标面临的实际问题。在他看来，即使是一个简单的视觉类比，例如“一个物体像一个三角形”，这样一个神经网络也会无比复杂，其组成部分的数量会“多到完全不切实际”的程度。冯·诺伊曼的结论很悲观：
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因此，寻找一个精确的逻辑概念——在这里就是对“视觉类比”进行精确的口头描述——或许是徒劳的。视觉脑区本身的连接模式可能就是对这一原理的最简单的逻辑表达或定义。
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冯·诺伊曼认为，即使是对一些相对简单的心理过程，也不可能构建出成功的模型，所谓的模型仅仅是对现实中参与相应计算的神经系统一部分一部分的模仿。他担心，任何基于麦卡洛克和皮茨提出的方法的人脑实体模型，都会被证明“太大了，物理宇宙根本装不下”。
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在同一个会议上，麦卡洛克做了一个演讲，演讲的题目很有话题性：“为什么心智存在于脑中？”。（在演讲的最后一段，他给出了一个老套的答案——因为那里是所有神经元的所在地。）
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对于构建脑模型的可能性，麦卡洛克此时也感到悲观。他说皮茨正致力于绘制一些简单的反射弧的输入/输出关系图谱，“但还没有得到什么非常简单的结果”。他还说：“我们甚至无法绘制出整个大脑皮层的这种关系图谱。”[49] 对当时或现在的大多数神经生理学家来说，这并不奇怪。
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这次会议几周后，维纳出版了《控制论：或关于在动物和机器中控制和通信的科学》。在这之后，一切都改变了。维纳在书中创造了“控制论”这个术语（他借用了希腊语中“舵手”这个词），这个概念后来被用来描述整个领域。与此同时，尽管书中含有大量多数人无法理解的公式（也有许多错误），《控制论》还是成了一本国际畅销书。无论对科学家还是公众来说，这都是一本重要的著作。维纳本人就是一个颇具传奇色彩的人物，足以吸引媒体的关注。他身材魁梧，戴着一副镜片很厚的眼镜，留着范·戴克[50] 式的胡子。维纳在十几岁的时候就曾跟随伯特兰·罗素学习，他后来的自传的第一卷甚至用了一个准确但不太谦虚的标题——《前神童》。他的家庭生活也很复杂：虽然他的父亲是俄裔犹太人，但他的妻子却是一名反犹分子，并且是希特勒的支持者。据陶菲·麦卡洛克回忆，维纳会去她父母的乡间别墅，和他们一起在附近的湖里裸泳：“他很有特点，看起来像一只眼睛鼓出来的青蛙。我记得他浮在湖里，挺着肚子，不停地说话，在空中挥舞着雪茄，然后慢慢地没入水中。”维纳的女儿也记得那次裸泳之旅，以及可能因此爆发的家庭危机：“哦，如果妈妈听说了这档子事，我能想象她一定会暴跳如雷。”[51]
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在《控制论》中，维纳解释了信息的数学概念（这一概念刚出现不久），并强调了负反馈在使动物和机器的行为看起来像是存在某种目的性这一过程中所起的作用。他还探索了脑和计算机之间的相似性。和冯·诺伊曼一样，维纳以麦卡洛克和皮茨将动作电位视作数字信号的观点为出发点，并且在此过程中认识到了图灵的思想至关重要的影响。他使用这个框架讨论了许多记忆模型，其中包括一个似乎正确的直觉：“信息的长期存储很可能是通过神经元阈值的变化实现的，或者换句话说，很可能是通过每个突触对讯息的通透性的变化实现的。”[52]
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维纳还对脑和计算机进行了比较，重点研究了两者一个特别重要的区别——激素作为讯息可能对脑和行为产生的影响。正如他所说，这些生理信号并不是先天固有、一成不变的，所以肯定以某种方式带有“可能针对的对象”的标记，因为它们虽然在体内自由循环，却只影响特定的神经元，这和计算机的工作方式很不一样。
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在1950年的“控制论会议”上，芝加哥大学的生理学家拉尔夫·杰拉德（Ralph Gerard）从长远的角度出发，警告与会者，在使用这种方法理解脑时，浮夸的言论和“过度乐观”是危险的，因为人们对神经系统是如何运作的仍然缺乏真正的了解。杰拉德强调，虽然单个动作电位在本质上是数字化的，但神经元传递信息的方式在本质上却是模拟的，神经元网络的运作方式也和电子仪器不一样。[53] 考虑到麦卡洛克在这个问题上投入的精力，他可能是损失最大的人，但他仍然坚持自己的观点，坚称就信号传输而言，“咔嗒一下就能完成”[54] 。这场讨论逐渐变得越来越吹毛求疵，最终变成了关于定义的长时间争论，也没能得出什么结果。理论学家和实践生物学家之间的分歧变得越来越大。
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1958年，冯·诺伊曼生前[55] 的著作《计算机与人脑》（The Computer and the Brain ）出版，这是他就这个问题最后一次发表观点。他在书中复述了许多十年前发展出的观点，然后承认问题不仅仅是脑远比机器更复杂，而且脑似乎是沿着与他最初设想的不同的路线实现其功能的。他在书中写道：“这个领域的逻辑结构与我们惯常的逻辑学和数学中的逻辑结构不同。”[56] 他进而得出结论：“从评估中枢神经系统真正使用的数学或逻辑语言的角度来看，我们使用的数学的外在形式完全不适合做这样的工作。”理论很强大，但复杂的生物现实更强大。
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“控制论会议”从1946年一直持续到1953年，但除了反馈的作用以及某些可能参与到机器和生物体行为的共同过程外，并没有在我们对脑的理解上取得任何实质性进展。物理学家和分子遗传学家马克斯·德尔布吕克（Max Delbrück）[57] 是一个直言不讳的人，他参加过其中一次会议，并满带嘲讽地回忆说那次讨论“空洞至极，毫无意义”。[58] “控制论会议”的问题在于，讨论的话题太广了，从章鱼的学习过程到记忆的量子理论，无所不包。但由于大多数与会者都不是相应领域的专家，因此讨论往往会落入老生常谈，与会者会没完没了地要求演讲者解释或者评论。这一点从拉尔夫·杰拉德在1949年的会议上提的一个充满哀怨的请求就能看出来。他在会上问：“我只是想问问我们究竟该谈论些什么？”[59] 由于没有得出什么重大结论，这个团体最终逐渐解散了。它的最后阶段以一场神秘的争吵为标志，这场争吵使维纳与麦卡洛克和皮茨彻底疏远，而且争吵显然是维纳的妻子恶意引发的。[60]
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1949年，英国的一群年轻研究者在伦敦组成了一个更加非正式的团体，取名为“计算俱乐部”（Ratio Club）[61] 。加入这个非开放型俱乐部的关键标准是，你要像21世纪引领潮流的潮人一样，必须在维纳出版《控制论》之前就已经进入了控制论领域（确切的说法是，会员仅限于“那些在维纳的书出版前就有维纳那样想法的人”，此外，大学教授也不能加入这个俱乐部）。[62] 尽管麦卡洛克到场发过几次言，但计算俱乐部没有唤起控制论小组那样大的关注，也缺乏充足的资金。这个俱乐部最终于1958年解散，解散前共召开过38次会议。[63]
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