נוירוביולוגיה

מחקר הנוירוביולוגיה או חקר המוח מתמקד במחקר מערכת העצבים. תחום  זה מאגד בתוכו מגוון תחומי מחקר, מביוכימיה, ביולוגיה מולקולרית, פיזיולוגיה וגנטיקה, ועד ביולוגיה חישובית, פסיכולוגיה ופילוסופיה. 

המטרה העיקרית של חקר המוח והנוירוביולוגיה היא לנסות ולהסביר התנהגות במונחי פעילות עצבית. איך המוח מגייס מיליארדי תאי עצב על מנת ליצור התנהגות כלשהי? איך תאי עצב במוח מושפעים מהתנהגות? האתגר הגדול אולי מכל אתגרי מדע הביולוגיה הוא המחקר הנוירוביולוגי המנסה להסביר את ההבסיס ההביולוגי והתהליכי לאיך אנחנו חשים, מתנהגים, לומדים וזוכרים. 

ברמה המולקולרית השאלה הבסיסית ואולי הכי מאתגרת עוסקת במנגנוני הביטוי והשימוש התאי באינפורמציה המועברת וכיצד מושפע מכך הביטוי הגנטי התאי ותהליכי המוות התאי. 

הקשר החזק בין מבנה תאי העצב והתכונות הפיזיולוגיות שלהם נחקרו רבות בשנים האחרונות. ברמה התאית, חוקרים משתמשים בשיטות אלקטרופיזיולוגיות ומיקרוסקופיה מתקדמת על מנת לחקור כיצד הסינגל התאי הופך לסיגנל חשמל המועבר דרך התא הדנטריטי אל האקסון וענפיו.

ברמה הקוגנטיבית, נחקרות שאלות הנוגעות לקשר בין מצב תאי העצב ורשתות העצב להתנהגות.