こんにちは!
ご質問ありがとうございます。
ご質問について、いくつか言い方が考えられますが、例えば、
I sensed the ideas that were in his head.
として、『彼の頭の中にある考えを感じた。』とするのはいかがでしょうか。
役に立ちそうな単語とフレーズ
pick up on ~に気付く
pick up on everything around 周囲で起きているあらゆることを感じ取る
sense 直感的に~だと分かる
sense someone's emotions 人の感情を察する
sense someone's mood 人の気分を察知する・感じ取る
参考になれば幸いです。