كي يؤدي المخ عمله بكفاءة فإنه يستخدم "نظاما تشغيليا" يتكون من خمسة أنظمة عصبية ومعرفية تساعد الطالب على التركيز والاجتهاد ومعالجة المعلومات والتفكير النقدي. هذه الأنظمة هي:
- النظام التنفيذي
يوجد في القشرة الدماغية الأمامية، ومرتبط بقدراتنا على التحكم في نزواتنا واندفاعاتنا، ووضع الخطط، واتخاذ القرارات، والاحتفاظ بالأفكار في الذاكرة، وأقلمة سلوكياتنا (أي التعامل مع أسرتنا بشكل يختلف عن تعاملنا مع الغرباء).
- النظام اللغوي
يوجد في المنطقتين الصدعية والأمامية من نصف المخ الأيسر، ويرتبط بقدرتنا على استخدام اللغة والدلالات اللفظية والقواعد النحوية وقواعد النطق، وهو الأساس الذي تقوم عليه مهاراتنا في القراءة والنطق والتهيجي والكتابة.
- النظام الاسترجاعي
يتيح لنا معالجة ما نكتسبه من معلومات وتخزينها في الذاكرة، ويرتبط بقدرتنا على الفهرسة والتصنيف (في منطقة شق الحصين Hippocampus بالمخ) ومعالجة المشاعر (في منطقة اللوزة المخية Amygdala).
- النظام المعرفي المكاني
يوجد في القشرة الجدارية الخلفية للمخ، ويرتبط بقدرتنا على تخيل العلاقات المكانية بين الأشياء، ويعتبر مهما بصفة خاصة في التنظيم وترتيب الأفكار وتخيل المعلومات، بالإضافة إلى العزف وحل المسائل الحسابية.
- النظام المعرفي البصري
يعتبر مسؤولا عن التعرف على الأنماط المتكررة وتكوين صور ذهنية ثم تحويلها إلى صور بصرية مجردة، والعكس بالعكس، أي يحوّل الذاكرة البصرية إلى صور ذهنية.
