서울대학교 심리학과에서 학사와 석사 학위를 받고, 미국 유타대학교에서 신경과학 박사학위를 받았다. 미국 텍사스대학교 의과대학의 신경생물학·해부학과와 보스턴대학교 기억과 뇌 센터에서 박사후연구원을 거쳐, 아이오와대학교 심리학과에서 조교수를 지냈다. 현재 서울대학교 뇌인지과학과 교수로 재직 중이며, 서울대학교 AI연구원 겸무교수로도 활동하고 있다. 해마를 중심으로 뇌가 어떻게 배우고 기억하는지를 30년 가까이 연구해 왔다. 한국뇌신경과학회 사무총장과 학술위원장 등을 역임했다. <유 퀴즈 온 더 블럭> 등 방송과 유튜브, 대중 강연을 통해 AI 시대에 스스로 생각하고 배우는 힘을 기르는 데 뇌과학이 어떻게 도움이 될 수 있는지 알리는 데 힘쓰고 있다. 지은 책으로 『멍청해지기 전에 읽는 뇌과학』, 『기억하는 뇌, 망각하는 뇌』, 『퍼펙트 게스』, 『그랜드 퀘스트 2024』(공저), 『또 다른 지능, 다음 50년의 행복』(공저) 등이 있다.