周良辅院士认为“脑科学是人类未来的发展方向”，赵继宗院士强调“神经外科是国家脑科学研究的主力军”，为响应两位院士呼吁神经外科积极参与脑科学研究，余新光教授团队做了以下相关工作。
余教授团队较早参与脑科学研究，分析了眶额回损伤病人的恐惧情绪变化，并发表一系列述评，思考脑图普绘制、人脑连接组学对神经外科发展的现实意义，并建议神经外科医生积极参与脑研究计划，还发表了多篇相关科学研究。
余教授认为早期的研究发现，眶额回皮层可能与恐惧信息的评价有关。但这些只是单纯的观察性、描述性的研究，要搞清脑回路的功能机制，则需要更加深入的钻研。另外，脑肿瘤不仅可以导致局部脑结构的损伤，同时还破坏了该部位和其他脑区间的结构或功能连接，进而影响脑网络内部或不同脑网络之间的信息交流，特别是对大脑的高级认知功能影响很大。随着科学技术发展，多组学、多平台、多范式的研究为进行脑功能的研究提供了新的机遇。因此，作为脑外科医生研究脑功能意义重大。下面是余教授团队所做研究的思路：
利用疾病模型研究脑
基于三叉神经痛这一疾病，利用神经影像技术，探讨慢性疼痛和焦虑、抑郁等异常情绪相耦合的可能机制。结果发现，杏仁核-内侧前额叶的功能连接强度和精神症状得分相关，杏仁核接受的伤害性刺激向处理情绪的脑区传递，进而出现负性情绪体验。同时，发现这条由慢性疼痛改变的神经通路随着疼痛缓解而恢复。
另外，还利用外科手术中对人脑结构的影响，基于神经影像技术，分析切开胼胝体对大脑半球信息交流的影响，通过分析因治疗癫痫而被切开胼胝体的裂脑人的大脑功能网络，发现脑功能网络如运动网络、默认网络等出现半球间失连接，表明胼胝体在半球间信息交流中的重要作用。还通过观察经胼胝体入路切除肿瘤，分析部分切开胼胝体后对半球间纤维束和认知功能的影响，结果发现，半球间纤维束减少，术后患者的执行能力下降。
还进行了听神经瘤病人长期单耳听力下大脑的代偿机制探讨研究，发现单耳听力时，听觉皮层的同源脑区间的功能连接比较强。表明单侧听力丧失时，听觉皮层的左右半球同源区之间存在功能代偿。
此外，利用库欣病作为模型，来研究激素-脑-认知三者的关系。库欣病的下丘脑-垂体-肾上腺轴机能出现紊乱时，会同时伴有精神症状，利用神经影像技术，分析高皮质醇是如何影响大脑的功能连接导致精神症状，进而来探讨激素-脑-认知三者的关系。
还利用颅内脑电技术，通过对不同的电极点进行电刺激，从而判断这些区域相关的功能；并通过该技术描绘了人脑语言四维脑图谱；DBS初步应用于AD的治疗；研究脑机接口实现了意念打字功能。
神经外科参与脑研究的思考
余教授认为神经外科是与人脑建立最直接关系的学科。手术前后病人神经功能、高级认知等的改变为研究不同状态脑功能提供了疾病模型。神经外科医生能直接接触和操作活体人脑，通过开颅完成不同脑区切除、神经调控等，可以检验动物基础研究及其他学科的脑功能研究准确与否。
目前神经外科医生参与脑科学研究只是一些碎片化、很局限的研究，缺乏严谨的科学设计，缺乏对新技术的深入理解和应用，缺乏对重大科学问题的探讨。
目前我们对大脑仍知之甚少。由于大脑的复杂性，脑科学研究涉及计算科学、认知心理学、神经科学、医学等多个学科，具有鲜明的学科交叉特色，需要多学科的深入合作。
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