درآزمایشگاه مهندسی سیستم‌های عصبی و شناختی به بررسی عملکرد مغز و سیستم حسی-حرکتی انسان می پردازیم. عملکرد مغز شامل جنبه های بسیار پیچیده ای است که از دیدگاههای مختلفی مورد بررسی است. از جمله مواردی که در این آزمایشگاه مورد توجه محققین است، جنبه های مدلسازی ریاضی و محاسباتی در علوم شناختی، مدلسازی شیوه کنترل حرکات در انسان و همچنین علوم اعصاب محاسباتی است. قاعدتا بحث فرایند کنترل هدف گرا و خودسازمانده در سیستم های زیستی یا ماشین از طریق ارتباط، به بیان دیگر علم سایبرنتیک نیز از جمله مواردی است که در پروژه ها و مطالعاتی که در این آزمایشگاه انجام می شود، مورد توجه است. روشهای مختلف خطی، غیر خطی از جمله تئوری آشوب از ابزارهای  مورد استفاده در این آزمایشگاه جهت نیل به اهداف بیان شده است.