腦科學研究中心全面性驗證長期記憶之腦功能圖譜，著力於建構神經元到神經元間的資訊傳遞，包含資訊的感知、流動、調控、固化、儲存及提取等所有相關神經迴路。結合臺灣在地發展之領先科技，腦科學研究中心將著重於研究記憶神經元之基因活化、分子調控、蛋白質生成、電生理特性、神經連結形成等基礎機制。預期將繪製完成全球第一個長期記憶功能圖譜。這圖譜將幫助研究理解神經網路訊號處理及計算的機制，加速腦疾病新藥篩選，並結合工程、資訊、電機、理論計算等，推動仿生人工智慧。腦科學研究中心已經發現多種調控基因及神經元活性的方法可增益果蠅的學習與長期記憶的形成，本計畫將以此發現快速篩選天然與合成分子，增益果蠅的學習與長期記憶。目前，腦科學研究中心與國內企業合作已找到先導分子，同時也與國際生技公司合作多年，發展增益老年人及腦功能失調病人長期記憶的新藥。
大腦記憶機制的研究需要跨領域人員分工合作，獲得不同面向的資料加以分析。核心工作包括動物行為分析(郭崇涵、江安世、Josh Dubnau、Chih-Ying Su)、行為認知反應與疾病相關的系統性分析(江安世、桑自剛)、行為研究架構及自動化分析(蔡宏營、傅建中)、開發神經網路分子標示技術(桑自剛、江安世)、疾病模型建立及臨床試驗合作(江安世、高淑芬、林靜嫻、潘明楷、陳嘉雯、溫永銳、桑自剛)。產業應用部分將與美國生技藥廠Dart NeuroScience前研發主管，現為玉山學者Tim Tully合作，開發加強記憶的藥物治療腦疾病。
結合本土及國際神經疾病致病因子之醫療大數據分析，探討致病基因如何調控神經系統之生理功能及導致病變之機制。
