Grundlegende Fragen zur Funktion des Gehirns können an evolutiv niedrig entwickelten Tieren untersucht werden. Die Erforschung komplexer kognitiver Funktionen ist jedoch nur an Arten möglich, die sich ähnlich wie der Mensch verhalten: den nicht-humanen Primaten.
Affen stehen dem Menschen näher als Fliegen, Mäuse, Ratten oder Katzen. Im Laufe der Evolution haben sich in den Gehirnen von Primaten ähnliche Strukturen und Funktionsprinzipien herausgebildet, die andere Säugetiergruppen nicht besitzen. So nimmt der Mensch ebenso wie der Affe seine Umwelt hauptsächlich über die Augen war. Die Bedeutung des Sehsinns schlägt sich auch in der Organisation des Gehirns nieder: Nicht nur das Sehsystem, sondern auch das Exekutivsystem, das für die Steuerung des Verhaltens verantwortlich ist, ist bei Primaten sehr ähnlich organisiert.

Als Grundsatz gilt aber: Affen werden in den kognitiven Neurowissenschaften jedoch nur dann eingesetzt, wenn dem Menschen weniger nahe stehende Arten keine Antworten auf die gestellten Fragen geben können.

Sehr einfache kognitive Funktionen können durch Versuche am lebenden Gehirn von Ratten untersucht werden. Die Grenzen dieses Modells werden deutlich, wenn man bedenkt, dass sich Nager vor allem mit ihrer Nase und ihren Tasthaaren orientieren und daher ihr Hör- und Sehsinn deutlich schwächer ausgebildet ist als bei Primaten. Um höhere kognitive Leistungen unseres Gehirns zu verstehen, sind wir daher auf Versuchstiere angewiesen, die dem Menschen ähnlicher sind. Hierei kommen die nicht-humanen Primaten zum Einsatz, insbesondere Rhesusaffen.

Auf der anderen Seite sind direkte invasive Untersuchungen der Hirnaktivität an gesunden Menschen mit den heute verfügbaren Methoden nicht vertretbar. In seltenen Fällen müssen diagnostische oder therapeutische Eingriffe an Patienten vorgenommen werden, bei denen es möglich ist, Daten über die neuronale Informationsverarbeitung zu gewinnen. Diese Studien sind interessant - man sollte allerdings nie vergessen, dass es sich bei diesen Patienten um schwerkranke Menschen handelt, die etwa an einer schweren Epilepsie leiden. Ergebnisse aus solchen Studien müssen immer kritisch beurteilt werden, weil die im kranken Gehirn untersuchte Funktion durch die Krankheit beeinträchtigt sein könnte und es keinen Vergleich zur Funktion gesunder Gehirne gibt.

Menschenaffen sind dem Menschen noch ähnlicher als Rhesusaffen. Die Wissenschaft hat sich aber darauf verständigt, diese Tiere nicht für Versuchszwecke einzusetzen. Seit 1991 werden keine Tierversuche mehr mit ihnen durchgeführt (Quelle: Tierschutzbericht der Bundesregierung 2007).