ประสาทวิทยาศาสตร์การคำนวณเป็นวิทยาศาสตร์ที่หลากหลายและสหวิทยาการ มันรวมหลายสาขาเช่นวิทยาศาสตร์การเรียนรู้, วิศวกรรมไฟฟ้า, ฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เป็นหนึ่งในเขตข้อมูลเหนียว มีจุดมุ่งหมายเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ทางชีวภาพสมองและระบบประสาทที่เกี่ยวข้องจากมุมมองแบบสหวิทยาการ ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาดังกล่าวอาจเป็นประโยชน์ในอนาคตของสาขาการแพทย์ต่างๆ เป้าหมายสูงสุดของการคำนวณทางประสาทวิทยาโดยรวมคือการอธิบายปรากฏการณ์ของการมีสติ
ฟิลด์นี้มีพื้นที่โฟกัสหลักหลายแห่ง สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งคือความสามารถของสมองมนุษย์ในการแยกแยะและเรียนรู้ มนุษย์และสัตว์มีความสามารถไม่เพียง แต่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างสิ่งต่าง ๆ เช่นกำแพงและต้นไม้ แต่ยังบอกความแตกต่างระหว่างสิ่งที่คล้ายกันมากเช่นใบหน้า ผู้คนจะยังคงจดจำใบหน้าของเพื่อนเก่าในฝูงชนแม้หลังจากผ่านไปหลายปี ปกติมันอาจฟังดูเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจที่นักประสาทวิทยายังคงดิ้นรนที่จะเข้าใจ
พฤติกรรมของเครือข่ายประสาทเป็นจุดสนใจที่สำคัญอีกประการหนึ่งของประสาทวิทยาศาสตร์การคำนวณ จุดสนใจนี้ใช้ประโยชน์หลักจากสาขาวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เป็นหลัก นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาที่จะเข้าใจวิธีการและรูปแบบของการถ่ายโอนสัญญาณไปทั่วสมอง สิ่งนี้มีความสำคัญต่อการสร้างแบบจำลองระบบประสาทการสร้างแบบจำลองที่แม่นยำของการโต้ตอบของระบบประสาทในสมอง
ความทรงจำหัวข้อที่นักจิตวิทยาสับสนมานานหลายสิบปีนั้นเป็นส่วนประกอบสำคัญของประสาทวิทยาศาสตร์การคำนวณ นักประสาทวิทยากำลังทำงานเพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในความทรงจำเมื่อเวลาผ่านไป โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาต้องการอธิบายความทรงจำระยะสั้นระยะกลางและระยะยาวอย่างเต็มที่ การศึกษาในปัจจุบันของหน่วยความจำส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ synapses วิธีที่พวกเขาเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและวิธีที่พวกเขาตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก
เซลล์ประสาทส่วนบุคคลเป็นวิชาที่มีความสำคัญทางด้านประสาทวิทยาทางคอมพิวเตอร์ เครือข่ายของเซลล์ประสาทส่งสัญญาณไปทั่วร่างกาย เซลล์ประสาทมอเตอร์บอกส่วนต่าง ๆ ของร่างกายให้ทำหน้าที่ในขณะที่เซลล์ประสาทรับความรู้สึกรายงานไปยังสมองเกี่ยวกับสิ่งเร้าภายนอกเช่นอุณหภูมิ
ในขณะที่เซลล์ประสาทเป็นเพียงเซลล์เดียวพวกมันมีความซับซ้อนเป็นพิเศษ นักวิทยาศาสตร์เริ่มเห็นว่าพวกเขาตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่แตกต่างกันและสามารถปรับตัวตามกาลเวลาหากจำเป็น นักประสาทวิทยาด้านการคำนวณหวังที่จะอธิบายปรากฏการณ์เหล่านี้ในแบบจำลองประสาทเทียมเดียว
ระบบประสาทจากสมองไปจนถึงปลายนิ้วเท้าได้หลบหนีจากการอธิบายอย่างเต็มวัย จิตสำนึกสิ่งที่ทำให้มนุษย์แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตอื่นอย่างแท้จริงยังคงเกินขอบเขตของชีววิทยาหรือจิตวิทยา ประสาทวิทยาศาสตร์การคำนวณรวมหลายสาขาเพื่ออธิบายความลึกลับของมนุษย์เหล่านี้ ในที่สุดสนามอาจถึงข้อสรุปเกี่ยวกับสติตัวเอง
