Rehabilitace smyslových a kognitivních funkcí obvykle zahrnuje metody pro rekvalifikaci nervových drah nebo trénink nových nervových drah k obnovení nebo zlepšení neurokognitivních funkcí, které byly sníženy nemocí nebo traumatickým zraněním.
Používá se řečová terapie, pracovní terapie a mnoho dalších metod, které „cvičí“ specifické mozkové funkce. Například koordinační cvičení očí a rukou může rehabilitovat určité motorické deficity nebo dobře strukturovaná plánovací a organizační cvičení mohou pomoci rehabilitovat určité čelní lalok „výkonných funkcí“ mozku po traumatickém úderu do hlavy.
Mozkové funkce, které jsou narušeny v důsledku traumatických poranění mozku, jsou často nejnáročnější a obtížně se rehabilitují. Hodně se pracuje na regeneraci nervů pro nejvíce poškozené nervové dráhy.
tři časté neuropsychologické problémy léčitelné rehabilitací jsou porucha pozornosti/hyperaktivita (ADHD), otřes mozku a poranění míchy.
Existuje mnoho terapeutů a intervencí pro rehabilitaci dětí a dospělých, kteří trpí ADHD, z nichž mnozí jsou rodiči dětí s tímto problémem. Nejčastěji používaná léčebná metoda zahrnuje léky, jako je Ritalin, a mnozí tvrdí, že léky nerehabilitují, ale pouze zbavují ADHD nemocné (a jejich okolí) sociální a behaviorální disruptivnosti způsobené poruchami pozornosti a hyperaktivním chováním.
Nicméně, mnoho dalších argumentuje, že taková úleva od příznaků umožňuje nemocnému a jeho okolí zlepšit kognitivní a motorické funkce a kontroly prostřednictvím standardního vzdělávacího a sociálního tréninku, který by jinak nebyl možný.
Další nejčastější rehabilitační přístup k ADHD využívá různé a specifické kognitivní/behaviorální metody, které pomáhají navázat nové vztahy mezi mozkem a chováním nebo fungování, které je poškozeno u osob trpících ADHD.
Mnohé výzkumy a zaměření byly věnovány otřesům mozku, kterými sportovci často trpí. Zatímco závažnost mozkového traumatu byla standardizována pro okamžité „postranní“ hodnocení, je třeba udělat mnoho práce, abychom pochopili, jak rehabilitovat nebo urychlit rehabilitaci mozkových funkcí sportovců po vážném otřesu mozku – kdy je vědomí na několik či více okamžiků ztraceno. V současné době je rehabilitace otřesného poranění mozku založena na „klidném“ čase bez trhavých pohybů, které umožňují mozku „uzdravit“ se sám.
Rehabilitační výzkum a praxe jsou plodnou oblastí pro klinické neuropsychology a další.