Głównym celem szeroko zakrojonego programu, angażującego wiele dziedzin naukowych, jest identyfikacja optymalnych, a przede wszystkim bezpiecznych metod neurostymulacji, aktywujących plastyczność synaptyczną (neuroplastyczność) – naturalne zjawisko zachodzące w tkance mózgowej, kluczowe dla wszelkich procesów uczenia się. Metody te zostałyby włączone w systemy treningowe. Można powiedzieć, że naukowcy próbują znaleźć sposób na kontrolę (przynajmniej w pewnym stopniu) procesów zachodzących w mózgu, warunkujących zdolność przyswajania nowych umiejętności. Badania skupiają się głównie na zastosowaniu impulsów elektrycznych (technologia neuro-stymualcji), dzięki którym mózg badanego wykaże zwiększone zdolności w zakresie uczenia.

Doug Weber, szef programu TNT, wskazuje, że „badania dotyczące zjawiska plastyczności synaptycznej realizowane są pod wieloma kątami, aby ustalić, czy istnieją bezpieczne sposoby na zwiększenie możliwości w zakresie uczenia się oraz przyśpieszenia treningu umiejętności kluczowych dla prowadzenia misji związanych z bezpieczeństwem narodowym”.

DARPA finansuje obecnie osiem projektów w siedmiu instytucjach naukowych (w skład których wchodzą m. in. uniwersytety w Teksasie, Arizonie, Wisconsin czy na Florydzie). Projekty skupiają się wokół procesów plastyczności mózgu. W ich ramach przeprowadzane są eksperymenty na ochotnikach.