脑研究面临的另一个挑战是解析大脑的工作原理。
大脑的结构虽然极其复杂，但剖析脑的结构毕竟还只是一个工程问题，哪怕可能要花上人类几百年的时间，至少看上去还是能实现的。
科学家们面临的真正严峻考验，是搞清楚大脑的工作原理具体是怎么样的。
比如，前文中提到过的那些重要问题：记忆是如何产生并存储的？
人类的意识与其他动物有何不同，让人类具有人之为人的独特性？
此外，人类的复杂行为甚至精神状态是如何被控制的？
更别说目前让医生和科学家都束手无策的众多脑疾病——阿尔茨海默病、精神分裂症、自闭症等等——的具体机制了。