מטרת הלימודים בחוג היא להקנות הכשרה מחקרית והתנסות רחבה לסטודנטים המעוניינים לחקור מנגנונים של מחלות, לקויות תפקוד והתנהגות תקינה ולא תקינה באדם בהיבטים וכלים ביולוגיים, גנטיים, אקולוגיים והתפתחותיים. במסלול הלימודים מושם דגש על חקר מנגנוני מחלות ספציפיות (כגון: סרטן, מחלות ניווניות של מערכת העצבים, סכרת, אלרגיות ותהליכים דלקתיים) אך גם על יכולות אנושיות ולקויות ייחודיות (כגון: לקויות למידה, קבלת החלטות והתמכרויות). נושאים נוספים: השפעות ופיתוח של תרופות, שינה ותהליכי אימון על התפתחות, תפקוד ובריאות האדם; מוות תאי (אפופטוזיס) התפתחות וזיקנה ; מיפוי גנטי של מחלות ויכולות.