След като бил провел множество дисекции на животни, Уилис забелязал близки прилики между човешките и животинските мозъци. От своите наблюдения той заключил, че човешките и животинските души били до голяма степен еднакви, различавайки се по начини, които можели да се наблюдават само в телата им. Например животните с по-голяма обонятелна луковица били по-добри в усещането на миризми. Уилис забелязал, че хората имали много по-голяма мозъчна кора от другите животни, и заключил, че тя била местоположението на паметта, тъй като хората можели да помнят толкова много повече. Макар навярно да изглежда като грубо и опростенческо мислене, заключението на Уилис не е чак толкова далече от някои от най-обещаващите идеи, въртящи се из съвременната невронаука. Всъщност през 2016 г. наградата „Кавли“ за невронаука беше връчена на Майкъл Мерзеник, учения, който доказа, че мозъчните зони, свързани с определени дейности, се уголемяват с употребата.
И все пак дисекциите на Уилис на животни го изправили пред голям проблем. Въпреки че хората са способни да мислят по начини, далеч различаващи се от животинските, мозъкът им, изглежда, бил много сходен в организацията си. Тъй като не успял да открие материална мозъчна субстанция, която да обяснява тази разлика, логичното заключение на Уилис било, че нещо друго трябва да давало на хората тази способност – разумната душа. И ето я пак старата песен. Понеже не успял да намери физически в тялото мястото на рационалното мислене, той се съгласил с възгледа на Гасенди, че то е нематериално и все пак намиращо се в мозъка точно както твърдял и Декарт. Уилис смятал, че нервите получават усещания от външния свят, а животинските духове ги отнасят към мозъка. Духовете следват пътища дълбоко в мозъка до едно централно сборно място – огромния сноп от нерви, който свързва двете половини на мозъка – мазолестото тяло. Така за пореден път един блестящ ум схванал възлов въпрос погрешно. Все едно някой съвременен учен да надникне в компютър, да не види нищо особено и да заключи, че трябва да има някакъв нематериален дух, който кръжи над дънната платка и кара компютъра да работи.
Душата като крал,
а не като главен мениджър
Уилис, роялист, гледал на тази разумна душа като на „краля“ на тялото. Подобно на ръководителя на всяка голяма организация, кралят има само информацията, която му се донася, и няма пряко знание за външния свят. Както при всяка подобна ситуация, тази информация може да страда от недостатъци или да липсва. Понеже самият мозък е физически орган, той или неговите части биха могли да се разболеят и да не доставят съответните сведения, засягайки по този начин информационно-снабдителната верига към разумната душа. Когато мозъкът е болен, има вероятност разумната душа да бъде засегната, понякога трайно. Това било мощно прозрение. Както може да се очаква, Уилис описал различните психични заболявания, които бил срещал сред своите пациенти, за да подкрепи теориите си.
Уилис е важен за нашето издирване на съзнанието, защото той бил един от първите, които свързали специфични мозъчни увреждания със специфични поведенчески дефицити, и защото съобразил, че специфичните части на мозъка извършват различни задачи. В своята книга, излагаща тези идеи – „Две разсъждения относно душата на животните“, той описал мозък, изпълняващ самостоятелно различни задачи не в едно-единствено свое място, а разпределени из целия му терен; Уилис описал каналите на комуникация, макар че в онези дни преди откриването на електричеството си представял, че в тях текат духове, а не електрически сигнали. Той положил началото на онова, което днес се е превърнало в дисциплината когнитивна невронаука – съвременната наука, която се е нагърбила със задачата да разбере съзнателното човешко преживяване.
Разцветът на Джон Лок
Емпиричната работа на Уилис и теоретичните му разсъждения, изглежда, са имали голямо влияние върху начеващия философ Джон Лок. Той също започнал като лекар, учейки в Оксфорд при Уилис. Една от малкото поредици от лекции, които според Лок си стрували посещението, били лекциите на Уилис по анатомия. Впоследствие Лок се сприятелил с един друг лекар, Томас Сидънам, съученик на Уилис. Сидънам бил придобил много от медицинските си познания от реален опит – типа метод, който Лок започнал да смята за основополагащ.