Статья рассматривает семиотические аспекты психических функций человека и возможность исследования их нейрофизиологических механизмов. Обсуждаются современные подходы к проблеме, в которых явно недооценивается антропологическая специфика мышления, сознания, языка, и попытки моделирования этих феноменов в искусственных интеллектуальных системах. Экспериментальная нейронаука по умолчанию считала, что если мы узнаем свойства нейронов и их взаимодействий, то поймем, что такое сознание. Сейчас ясно, что в рамках существующих представлений о работе мозга главные проблемы решены быть не могут. Предлагается осмыслить их не только в рамках нейрофизиологии, но и в контексте «археологии» ментальных принципов, проявившихся, в частности, в искусстве. В статье очерчиваются методологические границы естественных наук, предлагающих свое видение механизмов, свойственных высшим функциям психики человека, а также демонстрируются эффективные возможности других биологических и искусственных интеллектуальных систем для анализа языка, сознания, мышления и ощущений от первого лица как уникальных характеристик человека (при этом подчеркивается принципиальная нацеленность на проверяемость полученных результатов). Привлекаются данные генетики, антропологии и нейронауки, обеспечивающие уникальность человека и основное свойство его мозга: порождение смыслов и выстраивание семиосферы, являющейся базой для успешной коммуникации. Предлагается включить данные гуманитарного познания в методологию естественно-научных исследований, так как привычные экспериментальные способы анализа мышления, сознания и языка не могут быть признаны удовлетворительными.