Christiaan Levelt is nu groepsleider bij het instituut, waar hij onderzoek doet naar de manier waarop onze hersenen leren en informatie verwerken. Levelt volgt Pieter Roelfsema op, die sinds 2007 leidinggeeft aan het Herseninstituut. Roelfsema blijft als groepsleider verbonden aan het Nederlands Herseninstituut.
Levelts groep onderzoekt de hersenprocessen die een rol spelen bij leren en informatieverwerking. Zijn onderzoek richt zich daarbij op de hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor zicht, het visuele systeem. Hij is geïnteresseerd in de vraag hoe hersencircuits zich aanpassen als reactie op de informatie die zij ontvangen en hoe deze processen verschillen tussen het ontwikkelende en het volwassen brein. Een vraag die hier direct aan gerelateerd is, is hoe deze leerprocessen bijdragen aan het bewust waarnemen van belangrijke informatie. Om deze vraag te beantwoorden onderzoekt Levelts groep hoe ons brein de combinatie maakt tussen wat we direct zien, en wat we verwachten op basis van eerdere ervaringen.
Levelt heeft een duidelijke en brede visie op de toekomst van het herseninstituut. Als directeur wil hij met het instituut een brug slaan tussen onderzoek naar hersencircuits en psychiatrie en neurologie, zowel binnen het instituut als daarbuiten. Hij verwacht dat de unieke expertise op het gebied van hersencircuits en de bijzondere faciliteiten van het instituut de mogelijkheid bieden om nationaal en internationaal een belangrijke bijdrage te leveren aan een beter begrip van de hersenen en hersenaandoeningen, evenals aan de ontwikkeling van innovatieve behandelmethoden.
Het Nederlands Herseninstituut-KNAW verricht fundamenteel en strategisch wetenschappelijk onderzoek op het gebied van de neurowetenschappen. Het Nederlands Herseninstituut onderzoekt hoe de hersenen cognitieve functies – zoals bewustzijn, perceptie, beweging, leren en sociale interacties – mogelijk maken. Ook wordt onderzocht hoe deze functies verstoord raken bij hersenziekten. Het Nederlands Herseninstituut voert diverse taken uit voor het beheer van het Spinoza Centre for Neuroimaging. De Nederlandse Hersenbank en het Nederlands Slaapregister zijn onderdelen van het Nederlands Herseninstituut.