Shepard er kognitiv – matematisk psykolog fremsatte I 1970’erne nye teorier om, hvordan hjernen bearbejder informationer der modtages gennem vores sanser. Shepard argumenterede for at vores hjerne ikke bearbejder sanse informationer, men også drager slutninger fra dem, baseret på en indre model af den fysiske verden, hvor vi kan visualisere objekter i tre dimensioner.

For at bevise sin påstand anvendte han et forsøg, hvor deltagerne blev bedt om at afgøre om de to borde, der var tegnet fra forskellige vinkler var ens. Forsøget viste, at det er muligt for os at foretage det han kaldte ”mental rotation” ved at dreje bordene med vores mentale øje for at sammenligne dem.  

Se et eksempel nederst på siden.

Shepard udførte mange forsøg for at demonstrere at vores hjerne tolker sanse informationer ved at bruge både vores viden om den ydre verden og mental visualisering.  Perception, sagde han, er en eksternt styret hallucination. Han beskriver drømme og hallucinationer som en indre simuleret perception.

Shepards research introducerede revolutionerende teknikker til at identificere den skjulte struktur af mentale repræsentationer og processer.

Hans arbejde med visuel og auditiv perception, mentale forestillinger og repræsentationer har influeret generationer af psykologer.