Estudo das relações entre substâncias químicas no cérebro e comportamento – incluindo substâncias neurorreguladoras, controle genético de agentes transmissores, diferentes papéis de conjuntos neurofisiológicos em distintas áreas do cérebro, farmacogenética, efeitos bioquímicos da excitação dos receptores, interações entre diferentes agentes no cérebro, ações de drogas sobre processos enzimáticos e metabólicos no cérebro, e a relação de todos esses eventos bioquímicos com eventos e comportamentos psicológicos.