对于人体器官来说，从没有哪一个像大脑一样，由一国的元首提出要重点进行研究。这个在奥巴马口中“两耳之间三磅重”的物质，又何德何能被放在了如此之重的位置？
睡觉时也能学习
如果设想得更加大胆一些，未来的人们可以在睡眠时学习。
北京师范大学脑与认知科学研究院院长罗跃嘉说，让人在睡眠中学习，这是目前做脑科学研究者的梦想和终极目标。现在人们学习知识，是通过看、读等手段，学习实际是一个接受外界刺激的过程，但是现在在学习时，人们要意识很清楚，要集中精力才能学到东西，因为意识集中才能造成脑神经元的一个学习回路。
随着脑科学的发展，人在意识不清楚、精神不集中时，比如睡觉时也能学到东西，这就像刚学骑自行车时，需要全神贯注，但是熟练后，可以在骑车的同时看风景、听音乐，不需要花费很多的精力。
随着脑科学的发展，对大脑的逐步认识，人们的智力开发也将从中受益。人们的智力水平和大脑紧密相关，比如学习能力、认知水平、反应速度、思考能力等等。在罗跃嘉看来，这些与生俱来的能力每个人千差万别，随着对大脑研究的进一步深入，这些能力上的差异是有可能被弥补的。
治疗疾病
除了大脑的开发利用外，对于疾病的治疗也是大脑研究的一个重要方面。最新的一项研究表明，孤独者的大脑结构与常人不同，那些孤独程度较深的人，其脑部左后颞上沟的部位灰质较常人少，这将有助于帮助“孤独症”患者进行人脑开发。
在疾病治疗层面，目前涉及最多的为阿尔茨海默病研究。日前，瑞典的一项研究发现，患痴呆症者的平均颅内脑容量都比认知正常者小得多。此外，脑容量越小，痴呆症越严重。但是目前科学家还没有完全揭示病因。
随着大脑的深入研究，导致这些疾病的深层原因将被揭示出来，这也有助于神经类药物的研发。从目前来看，由于人们对大脑并不清楚，目前治疗神经疾病的药物不但种类少，特异性也不高，再加上患者的个体化差异，在服药的人群中，基本上只有一半的患者能收到良好的效果。
用思维控制类人机器人参战
对大脑的研究甚至还能上升到国家的层面。神经系统科学的日益发展将使未来战场上的将士们能通过大脑直接操纵武器。届时，士兵的大脑将直接与武器系统相连。
据英国《每日邮报》报道，美国国防部先进研究项目局（Darpa）正在进行一项绰号“阿凡达”（Avatar）的研究项目，研制像电影《阿凡达》中一样可用人脑远程控制的机器人军团。
美国国防部最终目标是实现让人类士兵用思维控制类人机器人参战，使真人能够远离危险的战场。据了解，“阿凡达”项目将让人类士兵与半智能两足机器人结成有效伙伴，让机器人成为“代理士兵”。遥控机器人将能够完成人类士兵的所有任务，包括打扫房间、站岗放哨、救护伤兵等。美国国防部先进研究项目局相信，未来战争将是机器人“代理士兵”之间的对决。
不过罗跃嘉表示，如果我们要开发、利用大脑就要首先了解大脑，现在连了解都谈不上，只有搞清楚机制，才能合理开发。
用思维控制机器并不是美军的专利，日本已经研发出了用思维控制的游戏，而中国也有思维控制的旋翼飞行器出现。不管技术成熟与否，这种被称为“人机接口”的技术，未来绝对在很多领域大有用武之地，比如帮助人们控制假肢、操纵鼠标等等。
但是这项技术也面临着伦理的挑战。有人认为，“如果你正操纵着一架无人机，但你攻击了错误目标，比如轰炸了一场婚礼，那谁该为这次轰炸负责呢？是你还是机器？个人责任和机械故障间存在着模糊的界限，什么时候错因在人，什么时候是技术问题？”
或许诞生超级计算机
在通常的情况下， 一个神经元在不到一秒的时间内就能把几百个或几千个神经元传来的信息输送给其它几百个或几千个神经元。在人类大脑的神经系统中，含有大量形态、功能各异的神经元，大脑中的神经系统要对全身各器官、各功能系统进行精密的控制、指挥或者是决策，这必须要神经元与神经元之间按照一定的方式建立一定形式的联系，从而让相关信息从一个神经元传递给另一个神经元。
不过让很多脑科学家大惑不解的是，虽然人类的大脑运控着上百亿的运算单位，但所需能量却小于一个灯泡，与现在人类所开发的计算机相比，人类的大脑绝对是一个最为节能的超级计算机系统。但是我们的大脑究竟是如何做到这一点的呢？这一研究不仅仅是计算机行业研究的关键，更可能是开启未来科技的钥匙。
大脑研究帮助揭示“意识从何而来”
在雅典特尔斐古城阿波罗神庙的墙上保留着：“人啊，认识你自己吧！”这个古老的铭刻，直到今天，这是人们依然孜孜不倦想要回答的问题。“认识自己”，是人类意识范畴的重要命题。
长久以来，人类将自身视作世界上有意识的、理性的生物，而科学告诉我们，在这个世界上只存在无知觉、无意义的物理粒子。那么在仅仅包含着无意识的物理粒子的世界中，怎么会同时也包含着意识？数千年来，全世界的学者们一直就意识的问题争论不休，也从宗教、文化等各个层面给出了关于意识的答案。
而研究意识的源泉―大脑，无疑可以在未来帮助我们回答这个困扰人们已久的问题。
而目前，关于大脑如何产生意识，一些进化心理学家已经提出了一些假设。他们认为，大脑神经元以生物电脉冲信号进行细胞内的信号传导，进行细胞间的信息传递。这个过程中，神经细胞膜、神经递质、生物电等组成一种复杂系统，成为人的意识、经验和知识在大脑中的表达方式。而且他们认为，从大脑皮层的进化发育来看，额前叶新皮质从出生以后发展速度最快、容量增加最多，而动物脑皮质则基本上变化不大。所以据此认为，额前叶可能是储存人类意识的所在。
