まえがき――鳥脳に挑む（なぜ心理学者が動物の研究をするのか／モデル動物から行動の多様性へ／鳥脳の魅力）
第1章 鳥という名の恐竜
一 生き残った恐竜「鳥」
二 そも鳥とは何者か（羽毛／二本足／翼と飛翔／何を食べていたのか／クチバシは万能ツール／鳥の進化をまとめると）
三 現生鳥類の成功と鳥脳の発展
第2章 鳥脳とはなにか
一 鳥脳と哺乳類脳――どこが似ていて、どこが違うか（どちらも脳が大きい／鳥脳はどうやって小型高機能を実現したか／層構造と核構造の違い）
二 これが鳥脳の謎だ！ その１――鳥脳は分離脳か
三 これが鳥脳の謎だ！ その２――DVRとはなにか
四 これが鳥脳の謎だ！ その3――鳥型視覚脳
五 これが鳥脳の謎だ！ その4――鳥脳に前頭葉はあるか
六 なぜ鳥脳は誤解されたのか
第3章 鳥脳はものを憶えられないか
一 生まれてすぐの経験と親子の絆
二 刻印づけによる自種認知（自種に対する愛着は生得的か／記憶形成の脳内部位）
三 短い記憶と長い記憶（短期記憶／長期記憶）
四 空間記憶と海馬（脳細胞は新生する／海馬の損傷／鳥脳海馬は何をしているか）
五 過去への心的時間旅行（記憶の種類／カケスのエピソード記憶／鳥にも思い出はあるか）
六 未来への心的時間旅行
第4章 道具をつくる鳥脳
一 道具を使う動物たち
二 道具使用の古典的実験（棒でスイッチを押すカラス／踏み台を使うハト）
三 ニューカレドニアカラスの超道具作成（木の枝を細工する／針金を加工する／道具を組み立てる／道具を準備する（プランニング）／学習・経験の可能性／ほかのカラスは？）
四 道具の作成と鳥脳（道具をつくる鳥脳）
第5章 鳥脳のナヴィゲーション・システム
一 伝書鳩の歴史（伝書鳩の盛衰／伝書鳩の脳）
二 太陽コンパスによるナヴィゲーション
三 磁気ナヴィゲーション（磁気弁別実験／磁気検出装置は体のどこにあるか／磁気感覚の本体）
四 視覚ナヴィゲーション・システム（帰巣航路の測定／ＧＰＳの利用／路線情報／夜間飛行とクラスターＮ）
五 鳥脳に地図はあるのか（聴覚地図／嗅覚地図／地図のための脳内機構）
六 飛行のリーダー
第6章 鳥脳に「美」を教える
一 鳥脳を解放する（コロンバン・シミュレーション／生物学的制約から解放できるか）
二 美の進化的基盤（美しさはなぜ好まれるか／動物たちの芸術活動）
三 鳥脳に絵画を見分けさせる（ハトにモネとピカソの絵を見分けさせる／弁別の手がかりはなにか／ゴッホとシャガールではどうか／水彩画とパステル画の区別はつくか／上手か下手かの判断）
四 鳥脳は絵画を楽しむか
五 鳥脳の絵に何を見るか（バラバラになったチャーリー・ブラウンがわかる／鳥脳の見方とヒト脳の見方は違う／鳥脳は二次元の絵から三次元の物体がわかる）
第7章 鳥脳に「音楽」を教える
一 鳥脳は音楽を区別できるか（バッハとストラヴィンスキーを聴き分ける／ブンチョウはバッハとシェーンベルクを聴き分ける／和音と不協和音が手がかり？）
二 鳥脳は音楽を楽しむか（ハトは音楽を楽しまない／ブンチョウはシェーンベルクが苦手？）
三 小鳥の歌は音楽か？
四 音楽に合わせて踊るオウム
第8章 鳥脳に「論理」を教える
一 合理的とはどのようなことか（鳥脳のコンコルド効果――ハトもヒトも不合理な判断をする／鳥脳の柔軟性――ハトのカード分類作業）
二 鳥脳は人間の論理を理解するか（「ＡはＡである」／「ＡはＢである」／「AならばB」であれば「BならばA」か／推移的推論――「AならばB」、「BならばC」であれば「AならばC」）
三 刺激等価性――ヒトの非論理的判断
四 鳥や魚ができてヒトや類人猿が苦手な判断
第9章 鳥脳に「言語」を教える
一 鳥脳にコミュニケーションを教える
二 鳥脳に音声言語を聞き分けさせる（抑揚を教える）
三 鳥脳に英語を教える（英語を話すオウム／オウムのおしゃべりに意味はあるか）
四 鳥脳に文法はあるか（文法の起源／鳥の歌文法／鳥の歌文法は生得的か／鳥文法とヒト文法の違い）
五 鳥の歌脳
第10章 鳥脳に「自己」を教える
一 内部環境の認知
二 哺乳類の鏡像自己認知
三 鳥に鏡を見せてみる（ハトの鏡への八つ当たり／カラスは鏡を攻撃する／ブンチョウは鏡が好き）
四 鳥の鏡像自己認知（カササギのマークテスト／ハトのマークテスト／遅延した自己映像の認知）
エピローグ 鳥脳への挑戦はつづく
