في عام 1986، اقترح كوخ وشمعون أولمان فكرة وجود خريطة للكفاءة المرئية (الملائمة البصرية) في النظام البصري الرئيسى.[8][9] وفي وقت لاحق، طور كوخ وطالب الدكتوراه لوران إيتي في ذلك الوقت مجموعة شعبية من خوارزميات الملاءمة البصرية.[10][11]
على مدار أكثر من عقدين من الزمن، أجرى كوخ وطلابه عمليات محاكاة بيوفيزيائية مفصلة للخصائص الكهربائية للأنسجة العصبية، بداً من محاكاة تفاصيل حركة الانتشار المحتمل على طول المحاور والتشعبات إلى توليف إمكانات المجال المحلي من النشاط الكهربائي لمجموعات كبيرة من الخلايا العصبية المثيرة.
منذ أوائل التسعينيات من القرن الماضي، ناقش كوخ بأن تحديد الأساس الميكانيكيللوعي يمثل مشكلة يمكن تتبعها علميًا، وكان له تأثير في القول إن الوعي يمكن الحصول عليه باستخدام الأدوات الحديثة لعلم الأعصاب ابتكر هو وطالبته ناو تسوتشيا قمع الفلاش المستمر، [12] وهو أسلوبًا تقنيًانفسيًا فعالًا لتقديم الصور غير المرئية لعدة ثوان. لقد استخدموا هذه التقنية ليثبتوا بأن الانتباهوالوعي الانتقائي ظاهرتان متميزتان، لهما وظائف وآليات بيولوجية متميزة.
كان مساعد كوخ الأساسي في السعي إلى تحديد الارتباطات العصبيةللوعي هو عالم الأحياء الجزيئي الذي أصبح عالم الأعصابفرانسيس كريك، حيث ساعده بدءًا من البحث الأول في عام 1990 [13] وحتى اّخرهم في 24 يوليو 2004 حول العلاقة بين العائق وهو هيكل تشريحي غامض يقع تحت القشرة الانعزالية والوعي.[14][15]
على مدار العقد الماضي، عمل كوخ بعناية مع الطبيب النفسي وعالم الأعصابجوليو تونوني، ويدافع كوخ عن البديل الحديث للبنفسيكة، وهو الاعتقاد الفلسفي القديم بأنه يمكن العثور على شكل من أشكال الوعي في كل شيء (أي أن لكل شيء في الحياةوعي).تختلف نظرية معلومات تونوني المتكاملة (IIT) للوعي عن العمق الكلاسيكي، لأنه ينسب فقط الوعي إلى الأشياء بدرجة معينة من قوة التأثير، والتي لا تشمل مجموعة من الخلايا العصبية المنفصلة في الطبق، [16] ومن خلال توفير إطار تحليلي ويمكن الوصول إليه تجريبياً لفهم التجربة وأصولها الميكانيكية، يدعي هو وتونوني أن (IIT) قادر على حل المشكلة في تصور "كيف يمكن أن يتكون العقل من مجموعة من العقول "الأصغر"، والمعروفة باسم مشكلة الجمع.[17] وتعاونه مع تونوني هي المقدمة الحالية الأكثر سهولة للوصول إلى (IIT).[18]
وقد كتب كوخ عمودا شعبيا بعنوان الوعي المسترجع للعقل العلمي الأمريكي في الموضوعات العلمية والشعبية المتعلقة بالوعي.
في أوائل عام 2011، [22] أصبح كوخ كبير العلماء ورئيس معهد ألين لعلوم الدماغ، حيث قاد مشروعهم لمدة عشر سنوات فيما يتعلق بترميز قشري كبير الإنتاجية. تتمثل المهمة في فهم الحسابات التي تؤدي من الفوتونات إلى السلوك من خلال مراقبة ونمذجة التحولات الفيزيائية للإشارات في المخ المرئي للفئران التي تتصرف.[23] يسعى المشروع إلى فهرسة جميع الكتل البرمجية الإنشائية (حوالي 100 نوع من الخلايا المتميزة) للمناطق القشرية المرئية آنذاك والهياكل المرتبطة بها (المهاد والكوليك) وديناميكياتها.
يسعى العلماء لمعرفة ما يراه الحيوان، وكيف يفكر، وكيف يقرر، إنهم يسعون إلى تحديد ومعرفة العقل المسيطر عليهم. يوظف معهد ألين لعلوم الدماغ حاليًا حوالي 300 من العلماء والمهندسين والتقنيين وموظفي الدعم.[24] تم تمويل السنوات الثماني الأولى من هذا المسعى الذي استمر عشر سنوات لبناء مراصد للمخ من خلال تبرع بأكثر من 500 مليون دولار[25] من قِبل مؤسس شركة مايكروسوفت والخبير الإنساني بول جي ألين.
إن كوخ هو مؤيد لفكرة الوعي الناشئة من الشبكات العصبية المعقدة. في عام 2014، نشر أعمال لمناقشة قصيرة جادل فيها بأن الوعي هو خاصية أساسية للأشياء المعقدة، حيث قدم مفهوم أن الوعي هو خاصية أساسية للكيانات المرتبطة بالشبكة، وبالتالي لا يمكن استخلاصها من أي شيء آخر، لأنها مادة بسيطة.[26]
