неплохо бы знать побольше контекста
https://www.lingvolive.com/ru-ru/translate/en-ru/catch%20up

Да, насчет контекста вы правы. Подумаю, какой кусок лучше выбрать.
Значения cath up смотрела много где. Но не могу никак понять конкретно в этом контексте.
Вариант с мозговой атакой точно не подходит :)
Мне кажется, здесь что-то вроде:
"Неужели до него только сейчас это дошло?"
Но сомневаюсь.

имеется ввиду осознание происходящего. Например человек проснулся после долгой комы и его мозг ещё не успел осмыслить реальность. His brain hasn't caught up with reality

Прошу прощения, не было оригинала под рукой, чтобы процитировать контекст :)

Итак, внутренний монолог героя о взаимоотношениях с героиней.

Until now, he didn't quite get why she accused him of getting off on chaining them together during those early days.
Had his brain just caught up?

/В первой фразе он вспоминает, как приковывал ее к себе цепью, но не из сексуальных побуждений. И не понимает, почему героиня считает иначе :)/

И после этого он сразу же переключается на другие мысли:

Bah! It didn't matter.

There was no point in lingering on peculiar thoughts when he had plane... etc.

"Его мозг уже осознал?" - да, возможно, где-то так по смыслу.
Спасибо!