建構三維腦神經網路結構與功能圖譜需要多種關鍵技術，創新發展相關技術需要多面向跨領域的整合，橫跨生物科技+資訊工程+奈微機電+光學顯微技術等系統整合。腦科學研究中心將持續發展及優化(i)超解析顯微影像螢光分子設計與合成(黃國柱、Michael Lin)，(ii)全自動微流道腦組織處理系統(李國賓)，(iii)分子雷射多重螢光增益技術(果尚志)，(iv)全自動大組織多尺度連續顯微取像系統(江安世)，(v)超解析顯微影像系統(朱士維、陳壁彰、江安世)，(vi)活體組織透明技術(江安世)，(vii)全腦鈣離子神經功能4D分析系統(李夢麟、陳壁彰)，(viii)受激拉曼散射顯微影像於新合成分子研究(高甫仁、楊尚達)，(ix)光遺傳學操控及行為研究平台(蔡宏營、傅建中)，(x)同步輻射多尺度顯微取像系統(胡宇光)。
這些新創關鍵技術大多已有初期的成果，預期將大幅提升本中心在國際的知名度與競爭力，將腦神經網路結構圖譜的解析度從單一神經元推展到單一神經突觸，在功能方面得以觀察分析全腦神經元在接收集處理資訊時的變化。本組以支持啟動新創關鍵技術的發展，科技部的加碼將用於優化及商業化成功的技術。
研發創新先進顯微設施、動物行為設備、以及與網路神經體研究相關之突破性發明。此外支援其它分組對於硬體設備的研發需求。
