뇌는 여러 부위로 분류되지만 자율신경활동에 관여하는 대뇌변연계를 오래된 뇌로 파악하고 지각이나 지성에 관여하는 대뇌신피질을 새로운 뇌로 파악하는 견해가 있다. 이에 대해 새로운 뇌가 오래된 뇌 구조 위에 추가되도록 진화해왔다는 생각이 있지만 미시간주립대 심리학자인 조셉 세자리오(Joseph Cesario)는 이를 오류로 지적하고 있다.
사고나 언어를 처리하는 대뇌신피질은 소위 고등생물일수록 큰 경향이 있으며 인간은 침팬지 3배 크기다. 심리학 분야에선 상어 같은 원시적인 동물에선 그다지 복잡하지 않은 뇌가 기본적인 생존 기능을 제어하고 있다며 설치류 등에선 더 복잡한 뇌가 감정과 기억 제어를 가능하게 한다. 인간 같은 고급 포유류에선 더 많은 정보를 처리하는 뇌가 있으며 낡은 것 위에 새로운 뇌가 구축되어 생긴다는 생각이 교과서에도 게재되어 있을 만큼 널리 알려져 있다고 한다.
이런 설은 삼위일체뇌설(triune brain theory)로도 알려져 있으며 인간 뇌에는 본능을 담는 파충류적 뇌와 감정을 담는 포유류적 뇌, 인간 특유의 논리적, 윤리적 사고를 하는 인간적 뇌 3층으로 나뉘어져 있다고 주장한다.
삼위일체뇌설 제창자인 폴 맥린(Paul MacLean)은 1964년 발표한 논문에서 파충류나 하등 포유류로부터 계승될 수 있도록 뇌가 발달해갔다고 말하고 있지만 이 설은 뇌 과학 기술이 충분히 발달하지 못한 시대에 제창된 것이며 현대에선 기본적으로 부정되고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.