В это время сестра Хебба, Кэтрин, заканчивавшая докторскую диссертацию по физиологии в университете Макгилла, обратила внимание брата на возможность получить назначение к нейрохирургу Уайлдеру Пенфилду.
Хебб подал заявление и получил на двухлетний срок должность научного сотрудника в Монреальском институте невропатологии (МИН) для изучения поведенческих последствий поражения мозга у людей. Хебб рассказывает нам, что первые его работы по пространственной ориентации у крыс были обусловлены интересом к функции интеллекта. Однако именно годы, проведенные в МИН, способствовали укреплению его интереса к проблеме природы интеллекта, которой он занимался всю жизнь. То, что он не обнаружил ухудшения интеллектуальной активности, измеренной Стэнфордом-Бинэ, вследствие массивных поражений лобных долей, вначале вызвало удивление. Однако, в конце концов именно этот факт навел его на мысль о возможно уникальном значении мозговой ткани для определения общих режимов адаптации в начальный период жизни и о том, что похожие поражения мозга будут иметь совершенно различные воздействия на интеллектуальную функцию детей и взрослых. На этот раз идея о первоначальном опыте заложила основу теории интеллектуального развития, которая высоко оценивалась Хеббом.
После нескольких лет работы в Монреале Хебб преподавал в университете Куинз в Кингстоне, Онтарио. Там он продолжал писать о поражениях человеческого мозга и начал исследования интеллектуальной функции у крыс. Лабиринт Хебба-Уильямса, созданный в эти годы, свидетельствовал о возвращении Хебба к убеждению, которого он придерживался, будучи аспирантом, что поддержание «дистанционной» пространственной ориентации в локально изменяющейся визуальной среде открывает более высокий уровень интеллекта у крыс.
Теперь Лешли предложил Хеббу должность научного сотрудника в Лабораториях Йеркса по биологическим исследованиям приматов в Ориндж Парке, Флорида. Хебб согласился и в 1942 году был принят на работу (Лешли стал директором лабораторий весной 1942 года после увольнения Йеркса). Хебб писал, что «… в этот период узнал о людях больше, чем в любое другое пятилетие своей жизни, за исключением первого». Однажды он сказал мне, что наблюдать за шимпанзе было все равно, что рассматривать людей, лишенных налета культуры. Он также с признательностью писал о несколько хаотичной, но насыщенной идеями интеллектуальной атмосфере, созданной Лешли, и сравнивал ее с упорядоченной, но, несомненно, более ограниченной работой в лаборатории, которой руководил Йеркс.
В соответствии с планом Хебб должен был изучать темперамент шимпанзе, в то время как Лешли и Ниссен работали над функцией интеллекта. Последствия поражений мозга (по обеим категориям поведения) могли бы затем оцениваться по широкой программе. Следуя своим интересам, а также идеям, появившимся во время работы в МИН, Хебб настаивал на учете временного фактора в планируемых хирургических операциях для того, чтобы последствия поражений у детей можно было сравнивать с результатами аналогичных поражений у взрослых. Однако из этих физиологических исследований ничего не вышло. Изучение интеллектуальных способностей шимпанзе оказалось гораздо сложнее, чем предполагал Лешли, и первые операции были проведены пятью годами позднее, всего за несколько месяцев до отъезда Хебба в Макгилл. Вместо этого экспериментальные исследования Хебба в лабораториях Йеркса заключались в изучении эмоций, спонтанных страхов и индивидуальных различий в темпераменте у непрооперированных шимпанзе. Появился ряд новаторских статей. Некоторые из них были опубликованы в 1946 году в журнале «Психологическое обозрение».
В первой статье под названием «Эмоции у человека и животных: анализ интуитивных процессов распознавания» приводилось описание новой методики для классификации эмоций и определения эмоциональных состояний у индивидов. Он использовал общие оценки исследователей, наблюдавших за людьми, и затем применял эту информацию для анализа процесса различения эмоций у людей и шимпанзе. В конце 1946 года он опубликовал статью о природе страха у шимпанзе, который объяснялся наличием усвоенной модели ожиданий и разрушительными последствиями резких перцептивных изменений в ожидаемом событии. Особенно примечательным в этой статье было появление достаточно пространных рассуждений о неврологической природе физиологических процессов, лежащих в основе эмоциональных реакций. Появился термин «последовательность фаз», и был подробно указан ряд свойств, хотя и в несколько иной форме, но задолго до публикации «Организации поведения»: