Wie verarbeitet das Gehirn widersprüchliche Informationen, und wie reagiert der Körper auf eine anspruchsvolle Aufgabe? Bei diesem Experiment führen die Schüler*innen einen Stroop-Test durch: Sie benennen die Schriftfarbe von Farbwörtern, wobei Wortbedeutung und Schriftfarbe teilweise nicht übereinstimmen. Gleichzeitig wird ihr Puls mit einem Pulssensor am Finger aufgezeichnet. Anschließend vergleichen sie ihre Reaktionszeiten, Fehler und Herzfrequenz unter verschiedenen Bedingungen und untersuchen, ob die erhöhte kognitive Beanspruchung mit einer körperlichen Stressreaktion verbunden ist. Damit erhalten sie einen Einblick in das Zusammenspiel von Aufmerksamkeit, automatischer Informationsverarbeitung und körperlicher Aktivierung.

Um die Umwelt wahrzunehmen, wandeln sensorische Neuronen Reize in Erregung um. In primären Sinneszellen mit Axon führt die Erregung zur Generation von Aktionspotentialen. In diesem Experiment leiten die Schüler*innen Aktionspotentiale von sensorischen Neuronen im Bein einer Küchenschabe ab und untersuchen, welchen Einfluss verschiedene Reizvariablen (Reizstärke, Reisdauer, Anzahl der Reize, Reizort oder Reizrichtung) auf die Aktionspotentialentstehung haben. Die Schüler*innen formulieren mit Hilfestellung Fragestellungen und Hypothesen und überprüfen diese experimentell. Da für den Versuch das Bein einer Schabe abgetrennt wird, wird auch die Bedeutung von Tierversuchen diskutiert.

Wissenschaftler*innen nutzen Modelle, die Abbilder der Realität sind, u.a. zur Überprüfung von Hypothesen oder auch zu Veranschaulichung in der Wissensvermittlung. In diesem Versuch arbeiten die Schüler*innen mit dem so genannter Retina-Chip, der von der Arbeitsgruppe von Tobi Delbrück an der ETH Zürich entwickelt wurde. Der Retina-Chip simuliert das Aktionspotentialmuster von Ganglienzellen in der Retina. In diesem Versuch untersuchen die Schüler*innen den Einfluss verschiedene Reizvariablen (Reizstärke, Reizgröße, oder Reizort) auf die Aktionspotentialentstehung und stellen fest, dass schon wenige Synapsen nach der Sinneszelle, eine Verarbeitung der Reizinformation stattgefunden hat.

Die Neurobiologie versucht die Grundlagen des Lernens auf neuronaler Ebene zu verstehen. So wird z.B. gefragt, welche Proteine spielen eine Rolle beim Lernen? Gibt es Substanzen, die das Abnehmen der Lernerinnerungsfähigkeit im Alter vermindern können? Um dieses Fragen zu beantworten, wird häufig an Modelorganismen, wie der Fruchtfliege Drosophila melanogaster oder der Maus, geforscht. Diese müssen jedoch zeigen, ob sie lernen können. Die klassische Konditionierung ermöglicht dieses. In diesem Versuch konditionieren die Schüler*innen die Fruchtfliegenlarven mit zwei verschiedenen Düften, von denen einer belohnt wird.