우리가 '마음'이라고 부르는 것은 과연 어디에서 오는 것이고 어떻게 물질로 환원될까? 『뇌의 초상』의 저자는 이 질문에 "마음과 물질은 반대되는 관계가 아니라 긴밀하고 순환적인 관계다. 마음은 물질로부터 발현하고 물질은 마음에 의해 움직인다. 우리는 결코 완전한 객관성을 획득할 수 없다"고 답한다. 저자에 의하면 결국 마음은 심장에 있는 것이 아니라 '뇌'에 있는 것이다. 이 책은 뇌와 마음과 그 화학적인 반응들에 대한 해답을 원자들로부터 찾고자 한다.

이 세상을 구성하고 있는 물질의 기본 단위인 '원자'는, 우리의 몸에서도 마찬가지이다. 가장 흔한 원소들인 수소, 탄소, 질소, 산소 등이 우리 몸을 구성하고 차지하고 있으며 우리의 유전자를 구성하는 핵산의 원료이다. 이 유전자는 다시 세포에서 단백질을 만들고 이 단백지링 우리의 몸을 통제하고 움직이게 한다.

이 책은 뇌와 나머지 본질과의 연속성을 밝히는 방식으로 뇌를 소개하면서, 원자로부터 유전자로, 유전자로부터 단백질로, 단백질로부터 세포로, 다음엔 점점 더 복잡해지는 신경층을 거쳐, 우리가 때때로 직접 느낄 수도 있는 손에 잡히는 실체에 이르기까지, 한 단계 한 단계 뇌를 재구성한다. 그리고 이 과정에서, 독자들은 눈에 보이지 않지만 뇌의 떼어놓을 수 없는 마음을 발견할 수 있을 것이다.