دهه‌ی 1990 به عنوان دهه‌ی مغز شناخته شد و بینش‌های جدید و مهمی در رابطه با مداربندی و کارکرد مغز ارائه شدند. با نگاهی به گذشته می‌توان دهه‌ی کنونی را دهه‌ی اکتشاف نام‌گذاری کرد که در طول آن برای نخستین بار مولکول‌ها، سلول‌ها و مدارهای مهمی برای کارکرد عادی و غیرعادی مغز شناسایی خواهند شد. یکی از اهداف دهه‌ی اکتشاف باید تعریف پاتوفیزیولوژی اصلی تمام اختلالات ذهنی مهم باشد. علوم اعصاب بالینی به سبب‌شناسی و درمان بیماری‌ها و اختلالات مغزی مربوط می‌شود. بسیاری از دانشمندان از آماده‌سازی آزمایشی (کشت سلول، مدل‌های آزمایشگاهی درون آزمایشگاهی و درون‌تنی) برای تعیین مکانیسم مرگ و اختلال مغزی و ایجاد روش‌های درمانی استفاده می‌کنند. در حالی که چنین علم اعصاب بنیادینی به شمار زیادی از اکتشافات مهم بالینی انجامیده است، اما باید این یافته‌ها را به افراد بیمار منتقل کرد. محققان علوم اعصاب بالینی کارکرد و اختلال مغز را بررسی می‌کنند و بر روی ایجاد روش‌های درمانی جدیدی برای بیماری‌های مغزی در بیماران مبتلا به اختلالات نورولوژیکی، عصبی‌روانشناختی‌ و رشدی عصبی کار می‌کنند. این دانشمندان با کار بر روی جمعیت بیماران مورد بحث در تلاش هستند تا درمان‌های جدیدی را برای بهبود اختلالات مغزی وارد پزشکی کنند.