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Al centro della ricerca dell'ICoN è la relazione mente/cervello, un'area scientifica che è stata rivoluzionata dalle evidenze raccolte negli ultimi decenni con l'approccio multidisciplinare delle neuroscienze cognitive. Il confine tra i diversi campi delle neuroscienze e le scienze umane e sociali sta diventando sempre più sfumato, promuovendo la traduzione dei risultati scientifici di base in campo clinico. Al centro di questo sforzo ci sono le metodologie multimodali, caratterizzate dall'integrazione di dati ottenuti con diverse tecniche, che indagano aspetti complementari del funzionamento del cervello. L'indagine sui meccanismi neurobiologici alla base del funzionamento cognitivo, delle emozioni e del comportamento a più livelli è ora possibile attraverso diversi strumenti comportamentali, i metodi per visualizzare la struttura del cervello e la connettività funzionale, e le tecniche per modulare l'attività di specifiche aree cerebrali in individui sani e in popolazioni patologiche. Lo scopo è definire paradigmi cognitivi per la diagnosi neuropsicologica in pazienti neurologici e identificare biomarcatori di patologia in vivo, nonché  promuovere nuovi protocolli interventistici per combattere i disturbi del funzionamento del cervello dovute a lesioni focali e neurodegenerazione. L'enorme quantità di informazioni che si rende disponibile e che richiede un'integrazione multiscala sta stimolando con un'intensità senza precedenti lo sviluppo di metodi avanzati di analisi dei dati, con un'interazione sempre più stretta con i campi, dell'intelligenza artificiale e della neurosimulazione.  
     
A livello formativo, ICoN ha un ruolo centrale negli studi post-laurea dello IUSS all'interno del programma di dottorato in Neuroscienze Cognitive e Filosofia della Mente e del programma di Master in Psicologia, Neuroscienze e Scienze Umane offerto congiuntamente all'Università di Pavia.