Neurobiologia, jak najchętniej na polski tłumaczę „neuroscience”, to nauka młoda, dynamiczna i fascynująca, odkrywająca nowe światy, zmieniająca nasze spojrzenie na świat i na samych siebie. Jej błyskawiczny rozwój umożliwił niezwykle szybki rozwój technologiczny, dzięki któremu rzeczy, uważane za absolutnie niewykonalne jeszcze kilka dekad temu, prześcignęły pomysły wspaniałych przecież, wizjonerskich autorów science fiction z połowy zeszłego stulecia.

Z jednej strony postęp neurobiologii umożliwił badania redukcjonistyczne na poziomie molekularnym i submolekularnym. Poznaliśmy subtelne struktury związane z funkcjami komórek neuronów i procesy biochemiczne i elektrochemiczne realizujące te funkcje. Dowiedzieliśmy się jak neurony się tworzą, rozwijają, zmieniają pod wpływem środowiska, jakie mechanizmy powodują ich różnicowanie i wędrowanie po powstaniu we właściwe dla nich miejsca w mózgu. Zdobyliśmy też wiedzę o tym, co utrzymuje neurony w pełni sprawności, pozwalając im funkcjonować przez dziesiątki lat. Wreszcie poznaliśmy drogi, którymi neurony dochodzą do końca swych dni, czy to w wyniku gwałtownej, dramatycznej śmierci nekrotycznej, czy też na drodze programowanego przez geny łagodnego umierania w procesie apoptozy. Wiedząc, co neuronom szkodzi, a co pomaga, możemy się pokusić o rozwijanie metod pozwalających na ich dłuższe i sprawniejsze funkcjonowanie.

Neurobiologia pozwala nam też poznawać kolejne, coraz wyższe szczeble funkcjonowania układu nerwowego. W pierwszym rzędzie pozwoliła nam poznać, w jaki sposób neurony informują się wzajemnie, w jaki sposób aktywność generowana w jednej komórce przenosi się na drugą. Poznaliśmy wiele szczegółów budowy połączeń między neuronami – synaps, a także nauczyliśmy się, jak na poziomie synaps manipulować przekazywaniem sygnału, potęgować go lub hamować za pomocą substancji chemicznych, pełniących role leków, lub trucizn (często w zależności od dawki).

Zaczynamy również symulować działanie złożonych sieci neuronalnych metodami komputerowymi, ale równocześnie, dzięki technikom neuroobrazowania, możemy obserwować działania całych realnych sieci neuronalnych i modyfikować wydajność wybranych ich połączeń, jak to się dzieje w procesie uczenia się. Wiemy też, a właściwie zaczynamy poznawać, jak neurony i ich sieci tworzą obwody funkcjonalne w mózgu. Jeżeli do niedawna byliśmy przekonani, że przyczyną zasadniczą większości chorób psychicznych były defekty przekazywania sygnałów na synapsach (możliwe często do korygowania lekami psychotropowymi), obecnie zaczynamy przyczyn chorób upatrywać nie tyle w ogólnym deficycie transmisji synaptycznej, ale w lokalnych, określonych uszkodzeniach sterujących mózgiem obwodów neuronalnych, które można korygować technikami neurochirurgicznymi, zwłaszcza poprzez głęboką stymulację określonych obszarów mózgu przez wszczepione tam elektrody.