Ylempi ajallinen lohko on yksi kolmesta aivojen ajallisen lohkon osasta. Sen päätehtävä on suurelta osin kuulo, koska se on aivojen ensimmäinen kohta, joka sieppaa kuulosignaalit. Ylemmän ajallisen lohkon molemmilla puolilla on erilaisia toimintoja, koska oikea puoli käsittelee enemmän tunteita ja vasen puoli enemmän tulkintaa ja ymmärtämistä.
Tämän lohkon todetaan olevan paljon suurempi ihmisillä kuin muilla eläimillä. Erityisesti ylemmän ajallisen lohkon vasen puoli on erittäin suuri, koska tässä osassa käsitellään kielten ymmärtämistä. Ylemmän ajallisen lohkon todellinen sijainti on ajallisen lohkon päällä ja spiraalit koko aivojen ympärillä.
Lohkon vasemman osan on havaittu olevan erittäin aktiivinen lukiessa ja puhuttaessa. Aktiviteettia havaitaan enemmän, kun ihmiset lukevat ääneen lukemisen sijaan. Lause ja kielen ymmärtäminen liittyvät myös tähän aivojen alueeseen, koska se on havainnut olevan erittäin aktiivinen sanojen merkityksen määrittämisessä.
Ylemmän ajallisen lohkon oikea puoli käsittelee melodian ja tunteiden havaitsemista. Esimerkiksi lohkon oikea puoli on paljon aktiivisempi muistettaessa ääniin tai tarinaan liittyviä tunteita. Yksilön tuntemat tunteet esimerkiksi rakastetun tarinan lukiessa käsitellään lohkon oikealla puolella.
Vaikka ylemmän ajallisen lohkon molemmilla puolilla on erilaisia toimintoja, nämä toiminnot ovat päällekkäisiä. Molemmat lohkon osat ovat aktiivisia kuullessasi ja lukiessasi. Kieli ja emotionaalinen ymmärtäminen tapahtuvat samanaikaisesti molemmilla aivojen alueilla.
Tätä aluetta pidetään kuulokuoressa. Ylempi lohko on yhdistetty etu- ja keski- ja etu-lohkoihin käyttämällä toisiinsa kytkettyjä neuroneja ja kuituja. Koko linkkiverkosto vaihtelee kielestä ja kuuloalueista otsalohkon puhealueelle ja alempalle parietaalilohkolle (IPL). Tämä neuronien “piiri” löydettiin aivoleikkauksella.
Ylemmän ajallisen lohkon päätoiminto on testattu mittaamalla aivotoimintaa eri tehtävien aikana. Yksilötutkimukset ovat osoittaneet, että kaikilla puheen osa -alueilla osa siitä ja sitä ympäröivät aivot ovat aktiivisia. Mitä enemmän tällä alalla on toimintaa, sitä tärkeämpää on tehtävä.