La neurociencia estudia el cerebro y el sistema nervioso y cómo se producen las conexiones entre sus neuronas. La actual frontera del conocimiento en neurociencia se sitúa en el vínculo entre el cerebro físico y las funciones superiores. Se ha logrado realizar un atlas de los tipos de células del cerebro humano, a diferentes niveles, pero no se ha conseguido aún realizar un mapa completo de todas las células y de sus interacciones, ya que el cerebro alberga una media de 86.000 millones de neuronas y hasta 10 billones de conexiones.

Uno de los mayores desafíos a los que se enfrenta la ciencia en la actualidad es el tratamiento de las patologías del cerebro humano. Se han diseñado nuevos métodos, tecnologías y dispositivos capaces de estudiar, interactuar y modificar el cerebro y el sistema nervioso, son las llamadas neurotecnologías, que permiten la conexión directa entre un dispositivo y el sistema nervioso -central y periférico- con el objetivo de registrar o modificar la actividad nerviosa. Las neurotecnologías combinan la neurociencia con avances en inteligencia artificial, robótica, o realidad virtual, para modular o medir diversos aspectos de la actividad cerebral. Entre los distintos tipos de neurotecnologías se encuentran: las neuroprótesis -como por ejemplo los implantes cocleares- y la neurorehabilitación.

Todos estos avances plantean cuestiones legales, éticas y morales sobre el impacto en la sociedad, ya que además de la utilidad demostrada en el terreno sanitario, suscitan interés en el ámbito comercial y económico, por sus posibles aplicaciones en el mercado de consumo, de entretenimiento, en la educación o en la seguridad y defensa de un territorio. El principal desafío es garantizar la privacidad mental. La posibilidad de descifrar imágenes y palabras imaginadas indica el potencial riesgo para extraer datos cerebrales confidenciales de personas y su posible uso comercial por parte de empresas privadas. Otros desafíos se relacionan con la identidad personal. Algunos/as pacientes tras someterse a estimulación cerebral profunda han aumentado su impulsividad, han sufrido apatía o han dudado si sus comportamientos son propios o causados por el implante. Otro de los debates está relacionado con el aumento de las capacidades cognitivas del personal militar, que abre dilemas éticos asociados a la seguridad nacional.

Además, se plantea la capacidad y adecuación de los distintos marcos legislativos existentes -a nivel internacional y nacional- para asegurar la correcta protección de los derechos de la ciudadanía, denominados neuroderechos. En España, en 2021 se redactó la Carta de Derechos Digitales -no vinculante legalmente- que incluye los neuroderechos dentro de los derechos de los/as ciudadanos/as españoles en la era digital. En 2023 en Europa se aprobó la Declaración de León, que establece el marco en el cual pueden desarrollarse e implementarse las neurotecnologías. Los neuroderechos propuestos son: derecho a la privacidad mental -protege los datos cerebrales de la intrusión y del uso no autorizado de terceros-, derecho a la identidad personal y a la integridad mental -previene las intervenciones que manipulen la personalidad-, derecho al libre albedrío -garantiza la toma de decisiones de la persona sin influencias externas-, derecho al acceso por igual al aumento cognitivo y derecho a impedir los sesgos del uso deficiente de datos o un mal diseño de algoritmos.