El objetivo principal de la Neurobiología es conocer los mecanismos biológicos básicos mediante los cuales el sistema nervioso regula el comportamiento.
Comprender cómo interactúan los sistemas sensitivos y motores en la percepción y en el movimiento, y conocer cómo se generan los distintos tipos de neuronas y cómo se ensamblan los circuitos nerviosos durante el desarrollo, son objetivos de la Neurobiología.
La Neurobiología estudia por tanto cómo son los elementos constituyentes del sistema nervioso, las células nerviosas, y cómo se organizan éstas en circuitos funcionales que procesan la información y son responsables del comportamiento.
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"......todos los órganos nerviosos, cualquiera que sea su complicación, resultan del entretejimiento de tres factores: la célula nerviosa, el tubo o fibra conductora, mera continuación de la célula, y el corpúsculo neuróglico."
S. Ramón y Cajal. Textura del Sistema Nervioso del Hombre y los Vertebrados. 1899-1904