深圳市神经科学研究院（“研究院“）是深圳市人民政府于 2015 年批准设立的具有独立法人资格的事业单位，是深圳市科技创新领域重点布局与优先发展单位。研究院的设立是市委市政府为使深圳市的研究尽快切入国家脑科学发展战略而做出的前瞻性布局。经过近 5 年的发展，研究院已成为国内领先的脑科学创新研究、技术服务及交流、产品开发、人才培养、高新技术企业孵化的综合性创新型研究机构，是粤港澳大湾区脑科学人才培养和学术交流的重要枢纽。研究院在人脑语言中枢定位、人脑语言中枢发育、儿童语言能力开发、病患语言康复等方面的研究工作处于国际领先地位，得到了国际神经科学界的广泛关注。
在基础研究方面，研究院以人脑为主要研究对象，开展具有原始创新性的研究，科研人员以第一或通讯作者身份在 Nature，PNAS，Science Advances，Nature Human Behavior 等国际高质量学术期刊发表了一系列学术论文，特别是在语言发展和语言障碍的神经机制领域产生了一批重要成果，引领国际神经科学界在人脑语言等高级功能方面的研究。相关科研成果多次被 Nature、Science 和国际传媒如美联社、路透社、法新社、新华社、朝日新闻、CNN、BBC、华盛顿邮报、华尔街日报、纽约时报、英国卫报等报道和传播，得到了国内外学者的普遍积极和正面的评价。
研究院以医疗和教育技术产业化为目标，围绕人脑功能区精准定位、脑功能康复、儿童脑智开发和神经医疗器械研发等关键技术，整合实施前沿基础研究、核心创新技术研发和产业发展的全生态链，申请了近 20 项国家发明专利。研究院研发了儿童语言能力提升技术，尤其侧重于中文阅读障碍和口吃的干预技术。在医疗领域，研究院基于团队的原创性成果研发了脑疾病患者术前语言功能检测技术”中国语言脑功能区个性化定位系统”（The Brain Positioning System for the Chinese Language, 简称 BPS），与国内 20 余家医院的神经外科和影像科合作，把该 BPS 系统应用到患者的开颅手术方案设计中，极大地降低了开颅手术患者术后语言障碍的发病率。同时，研究院还搭建了我国脑疾病患者认知功能保护公益性平台（网址:www.naobaohu.org.cn）和语言功能康复训练公益性平台（网址:www.yuyankangfu.org.cn），为我国脑疾病患者的个性化手术方案设计和便捷有效的语言康复训练提供科学的理论和技术支撑。此外，研究院科研团队在新型脑磁图、旋转式磁共振、虚拟现实运动康复技术等核心神经影像设备方面的研发也处于国内外领先水平，相关产品将于 2021 年陆续投入市场。作为广东省脑血管病转化医学创新平台的五家共建单位之一，研究院更有机会将这些原创性科研和研发成果系统性地应用到临床中，以承担更多的社会责任，创造更有益的社会效果。
2019 年，国家批准建设光明科学城。研究院是光明科学城脑科学大设施的核心共建单位。光明科学城是粤港澳大湾区打造综合性国家科学中心的核心承载区，立足全球视野，服务国家战略，面向综合性国家科学中心需求，以世界级重大科技基础设施集群为核心，以应用基础研究和前沿交叉研究为主攻方向，打造科技体制改革的综合试验区和未来产业创新发展策源地。到 2035 年，光明科学城将成为具有核心竞争力的世界级科学城。研究院共建的脑科学大设施包括模式动物和人脑研究需要的几乎所有高端科学仪器和设备，如人脑 3T、5T、7T 磁共振系统，设备总值达 10 亿元人民币。研究院同时参与了光明科学城精准医学影像大设施的筹备和建设，旨在研发具有独立知识产权的研究人脑结构和功能的 14T 磁共振设备。
研究院实行理事会领导下的院长负责制，接受深圳市科技创新委员会的全面领导。研究院现有科研人员近 100 名，包括海外高层次国家特聘专家 3 人、国家“973”首席科学家 1 人、杰青 3 人、长江学者 3 人、青年千人 2 人、鹏城学者 2 人。研究院设有脑功能分析检测中心、脑功能开发与康复中心和产业化部，下设毫米级高密度人脑颅内脑电实验室、TMS 实验室、近红外实验室、医学超声实验室、脑电实验室及神经康复实验室。过去 5 年，研究院科研人员主持承担了一批国家和省市级重大、重点、面上科研和研发项目，是中国脑计划国家重大科研任务承担单位。研究院在成都、北京、南昌等地设有实验室。
研究院立足先行示范区腹地，辐射粤港澳大湾区，培养面向国家脑科学战略需求的创新型人才。通过合作研究、人员兼聘、联合培养研究生等多种方式，研究院整合大湾区优势教育资源，汇聚大湾区精英人才，与香港大学、香港理工大学、香港城市大学、香港中文大学、澳门大学、深圳大学、哈尔滨工业大学深圳校区、暨南大学、中山大学、中国科学院深圳先进技术研究院、南方医科大学、广州中医药大学等大湾区脑科学机构强强合作，成为粤港澳大湾区脑科学研究的核心枢纽。与此同时，研究院与新加坡南洋理工大学，美国MIT、匹兹堡大学、哈佛大学、斯坦福大学、乔治城大学、马里兰大学、NIH、英国牛津大学、伦敦大学大学院、帝国学院、剑桥大学、澳洲悉尼大学、莫那什大学、西悉尼大学，日本名古屋大学、东京大学、广岛大学、京都大学等国际高校和科研机构均有广泛的学术和学者交流合作。