腦功能基因組學重點實驗室定位于腦認知功能領域的基礎研究，以腦功能模式動物構建與分析為中心，在基因、細胞、神經元網絡以及整體認知行為等多個水平上，對學習、記憶等大腦高級認知功能展開系統性研究，以揭示大腦認知功能的基本原理。主要研究方向包括：腦基因組學與蛋白組學、腦功能模式動物構建與分析、學習記憶神經編碼、感知覺系統可塑性與高級認知活動。以上述四個方向的研究目標為核心，重點實驗室組建了基因組學、蛋白組學、模式動物構建、模式動物分析、神經編碼分析、神經藥物研發等環環相扣的腦科學研究六大技術平臺，配備了總價值約3000萬元的大型儀器設備，保障了高水平、原創性科研工作的開展。