Les neurosciences sont l'étude scientifique du système nerveux, tant du point de vue de sa structure que de son fonctionnement, depuis l'échelle moléculaire jusqu'au niveau des organes, comme le cerveau, voire de l'organisme tout entier. Apparues à l'origine comme une branche de la biologie, les neurosciences ont rapidement évolué vers un statut plus interdisciplinaire qui les situent aujourd'hui à la croisée des sciences biologiques, médicales, psychologiques, chimiques, informatiques et mathématiques. Cet élargissement de l'arsenal conceptuel et méthodologique des neurosciences va de pair avec une diversité d'approches dans l'étude des aspects moléculaires, cellulaires, développementaux, anatomiques, physiologiques, cognitifs, génétiques, évolutionnaires, computationnels ou médicaux du système nerveux.

Dans les grands médias, les neurosciences sont souvent présentées sous l'angle des neurosciences cognitives, tout particulièrement les travaux utilisant l'imagerie cérébrale, bien qu'il s'agisse là d'une sous-partie du champ scientifique que constituent les neurosciences.

Aujourd'hui, l'étude du système nerveux passe par de multiples approches qui suivent deux grandes directions :
◾une approche ascendante (ou bottom-up) qui étudie les briques de base du système nerveux pour essayer de reconstituer le fonctionnement de l'ensemble;
◾une approche descendante (top-down) qui, en étudiant les manifestations externes du fonctionnement du système nerveux, tente de comprendre comment il est organisé et comment il fonctionne.

Ces deux démarches, ascendante pour la première et descendante pour la deuxième, commencent aujourd'hui à se rencontrer à un carrefour formé par l'imagerie cérébrale et plus généralement les neurosciences cognitives. En effet, les techniques d'imagerie cérébrale permettent de déterminer comment une fonction cognitive précise est réalisée dans le système nerveux en mesurant divers corrélats de l'activité neuronale (vasculaire pour l'IRM