探索和揭示腦的奧秘所具有的高度復(fù)雜性、所蘊(yùn)涵的深邃的哲理，以及對人類的重要性，已成為當(dāng)代自然科學(xué)面臨的最重大的挑戰(zhàn)之一。
  當(dāng)前的研究前沿和主要趨勢是在分子、細(xì)胞和整體水平對腦功能和疾病進(jìn)行綜合研究，并從腦的發(fā)育過程了解腦的構(gòu)造原理。
  21世紀(jì)將是生命科技的世紀(jì)。對于人腦和神經(jīng)系統(tǒng)分子發(fā)育和工作機(jī)制的深入研究，將逐步揭示腦和認(rèn)知過程的奧秘，促進(jìn)認(rèn)知科學(xué)、教育學(xué)和信息科學(xué)的發(fā)展，并可能為人的智力開發(fā)和電腦科學(xué)帶來新的突破。
  在未來的研究中腦科學(xué)將和信息學(xué)結(jié)合起來，新興的邊緣學(xué)科－神經(jīng)信息學(xué)將利用現(xiàn)代化信息工具使神經(jīng)科學(xué)家和信息學(xué)家能夠?qū)⒛X的結(jié)構(gòu)和功能研究結(jié)果聯(lián)系起來，建立神經(jīng)信息學(xué)數(shù)據(jù)庫和有關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的全球知識管理系統(tǒng)，將不同層次有關(guān)腦的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索比較分析、整合、建模和仿真，繪制出腦功能、結(jié)構(gòu)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜。從而解決目前神經(jīng)科學(xué)所面臨的海量數(shù)據(jù)問題，從基因到行為各個(gè)水平加深人類對大腦的理解，達(dá)到認(rèn)識腦、保護(hù)腦和創(chuàng)造腦的目標(biāo)。
  當(dāng)前神經(jīng)科學(xué)有5個(gè)鮮明的發(fā)展趨勢：一是研究已深入到細(xì)胞和分子水平。一些重大問題已經(jīng)在分子水平上找到答案。二是多學(xué)科、多層次的全面研究。三是新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。四是與認(rèn)知科學(xué)、信息科學(xué)等廣泛的學(xué)科交叉。五是開始注重綜合、整體的研究。清醒狀態(tài)下的行為與電生理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多導(dǎo)程腦電圖、無創(chuàng)腦影像技術(shù)等的研究及其成果，把腦科學(xué)研究提高到一個(gè)新的高度，隨著人類基因組計(jì)劃的實(shí)施，與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)的基因，如老年性癡呆、帕金森氏綜合征、亨廷頓征等的相關(guān)基因正成為研究熱點(diǎn)。
  今后，腦科學(xué)研究的主要任務(wù)是：研究神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；揭示各種神經(jīng)活動的基本規(guī)律；闡明神經(jīng)系統(tǒng)如何控制肌體的各種行為。具體講，可以說是認(rèn)識腦、保護(hù)腦、創(chuàng)造腦。所謂認(rèn)識腦，就是揭示腦的奧秘，闡明腦的功能，其中包括闡明腦的感知、情感、意識的功能，闡明腦的通訊功能。保護(hù)腦，就是要征服腦疾病，包括控制腦的發(fā)育和衰老，治療和預(yù)防神經(jīng)性和精神性疾病，探索神經(jīng)性和精神性疾病的預(yù)防方法等。創(chuàng)造腦，就是要開發(fā)仿腦計(jì)算機(jī)，包括開發(fā)腦型器件和結(jié)構(gòu)，開發(fā)仿腦的信息產(chǎn)生和處理系統(tǒng)。