Т. В. Черниговская работает в междисциплинарной области когнитивной науки – на пересечении лингвистики, психологии и нейронаук. Защитила докторскую диссертацию «Эволюция языковых и когнитивных функций: физиологические и нейролингвистические аспекты» по двум специальностям «Теория языкознания» и