Esta área de investigación estudia el cómo las células nerviosas se comportan cuando están conectadas juntas para formar redes neuronales que realizan una función en común, como por ejemplo la visión o el movimiento voluntario.
A este nivel de análisis, los neurocientíficos estudian cómo los diferentes circuitos neuronales realizan funciones tal como por ejemplo analizar la información sensorial, formar percepciones del mundo externo, tomar decisiones y ejecutar movimientos.
[1] Posteriormente la neurociencia de sistemas y la neurociencia molecular han extendido un puente que trata de unificar estos dos enfoques, permitiendo la integración racional del uno con el otro.
[1] Para ello se han establecido diferentes niveles de acción del funcionamiento cerebral y el de los psicofármacos que van desde lo genético-molecular hasta la neurociencia cognoscitiva y social.
[1][2][3] En el año 2000 el primer gran hito en la neurociencia de sistemas fue marcado por el trabajo por parte de Eric Kandel, Arvid Carlsson y Paul Greengard para entender los mecanismos sobre la memoria y el aprendizaje, haciéndose acreedores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina.