Medico e ricercatore italiano, è considerato uno dei maggiori esperti internazionali di neuroscienze. Direttore dell'Istituto di Neuroscienze del CNR dal 1980 al 2008. Oltre ad aver ricevuto molti premi e riconoscimenti, nazionali ed internazionali, dal 2009 al 2015 è stato presidente dell'Accademia Nazionale dei Lincei e, dall'agosto 2015, vicepresidente della stessa. È insignito con l'onorificenza di Cavaliere di gran croce dell'Ordine al merito della Repubblica italiana «Su iniziativa del Presidente della Repubblica» il 9 aprile 2014. È membro, inoltre, dell'Accademia Europea e dell'American Academy of Arts and Sciences. Ha svolto attività di ricerca e di insegnamento presso numerose università straniere, fra le quali la Eberhard-Karls-Universität Tübingen, la Cambridge University, il Massachusetts Institute of Technology, il Collège de France e l'Oxford University. Le sue ricerche sono state principalmente indirizzate verso lo studio del sistema nervoso centrale utilizzando innovative tecniche sperimentali e nuovi approcci teorici multidisciplinari. Tra i suoi risultati più significativi, si possono citare l'introduzione e l'uso di metodi elettrofisiologici per la diagnosi precoce delle patologie del sistema nervoso, la registrazione dell'attività elettrica prenatale, il ruolo delle neurotrofine nella plasticità e nello sviluppo del sistema nervoso. Tali metodi hanno anche trovato proficua applicazione nella prevenzione della demenza senile e dell'Alzheimer. Ha prodotto oltre 280 pubblicazioni scientifiche, la maggior parte delle quali accolte dalle più importanti riviste specialistiche internazionali del settore. Nei suoi due ultimi saggi di filosofia delle neuroscienze Elogio della lentezza (il Mulino 2014) e Elogio della ribellione (il Mulino 2016) espone con acume e perspicacia le sue riflessioni critiche sulla cultura odierna, la società contemporanea e le sue fenomenologie. Completa la trilogia, l'ultimo saggio Elogio della parola (il Mulino 2018), incentrato su una delle caratteristiche più peculiari e salienti dell'essere umano: il linguaggio. Nel 2019, con questo libro vince il Premio Asimov per l'editoria divulgativa. Tra le altre pubblicazioni: La visione. Dalla neurofisiologia alla psicologia (con L. Mecacci), Mondadori EST 1979; Arte e cervello (con A. Fiorentini), Zanichelli 1995 (Nuova ed. 2008); Il mondo del cervello, Laterza 1998 (Nuova ed. 2004); Fisiopatologia del sistema visivo (con A. Fiorentini), Primula Edizioni 2001; La libertà di essere diversi. Natura e cultura alla prova delle neuroscienze,  il Mulino 2011 (Nuova ed. 2013); Platero e i colori del mondo, Edizioni Studium 2022. La sua ultima fatica è Solo i folli cambieranno il mondo. Arte e pazzia, il Mulino 2023.