פרופ' שגב ברק מתעניין בבסיס העצבי והמולקולרי של מחלות פסיכיאטריות ובמיוחד באספקטים הקוגניטיביים שלהן.
המעבדה של פרופ' ברק מתמחה בחקר תהליכים פסיכולוגיים וביולוגיים-מוחיים העומדים בבסיס התנהגויות הקשורות להתמכרות לסמים ולאלכוהול.
התמכרות לסמים ולאלכוהול מהווה את האחת הבעיות הבריאותיות והחברתיות הקשות ביותר בעולם המודרני. מדובר באחד מגורמי המחלות והמוות העיקריים בעולם, ובמחלה הגורמת לנזקים הכלכליים מהגבוהים ביותר. בישראל קיימת בשנים האחרונות עלייה בצריכת האלכוהול, בעיקר בקרב צעירים, ובנזקים הבריאותיים, החברתיים והכלכליים שצריכתו גורמת. למרבה הצער, אין בנמצא טיפול יעיל לבעיית האלכוהוליזם.
במעבדתו משתמש פרופ' ברק במודלים בבעלי חיים המשקפים מגוון של התנהגויות קשורות-אלכוהול, כגון צריכת כמויות גבוהות של אלכוהול, שתיית Binge והשתכרות, פיתוח תלות פיזיולוגית ופסיכולוגית בסמים ובאלכוהול, תהליכי למידה זיכרון וקשב בהתמכרות ועוד.
