人腦功能退化或障礙所導致的神經精神性疾病，隨著經濟的快速發展、社會競爭與人口老化的加劇，對人類健康和社會持續發展的衝擊已越形嚴重，如何預防及控制神經精神性疾病已成為當務之急。腦科學研究中心以「疼痛機制」、「神經發育退化機制」、「神經精神疾病大腦圖譜」、「精神疾病創新介入性治療」等四大主題建立台灣跨物種與多維度的腦資料，探討基礎認知與疾病的生理機制，進而透過最佳化介入式的治療，以減緩或停止疾病惡化，並回復正常功能，進而減低國家社會的經濟負擔。

腦科學研究中心每年榮獲多項科技部之傑出研究獎，神經科學研究為全國第一，與臨床研究上有長期密切的合作關係，擁有多個國內最大的病人長期追蹤資料庫；近年以疾病為主的疼痛研究更被評選為全世界前10名的領先地位。中心結合優秀基礎研究搭配完整的醫療體系和累積的大數據資料與AI技術，建立精準與智慧醫療產業鏈，讓台灣及全球患者得以受惠。

腦科學研究中心目前致力於應用人工智慧，進行跨維度巨量資料分析，開發多模態物聯感測與穿戴裝置，實現腦機介面於醫療與生活之應用。研發具「人類智能」＋「腦神經演算」特色的新型高校計算模型，積極打造成為世界領導地位的腦科學跨領域整合研究中心。