Jon Storm-Mathisen er en fremragende vitenskapsmann som i over 30 år har studert cellulære og kjemiske forhold ved overføringen av impulser mellom nervecellene i sentralnervesystemet. Han har gjort flere banebrytende oppdagelser som har gjort ham til en av de mest siterte hjerneforskere i verden.
Storm-Mathisen tok examen artium ved Oslo katedralskole 1959 og ble cand.med. fra Universitetet i Oslo 1965. 1976 tok han den medisinske doktorgrad ved samme universitet. Han var forsker ved Forsvarets forskningsinstitutt (FFI), toksikologisk avdeling 1968–77. 1978 ble han dosent i anatomi ved Anatomisk institutt, UiO, og har siden 1984 vært professor samme sted. Sammen med andre forskere ved UiO dannet han i 2002 Centre for Molecular Biology and Neuroscience, et av sentrene for fremragende forskning.
Jon Storm-Mathisen har vært medlem av redaksjonskomiteene og fagkritiker for flere av de viktigste tidskrifter innen nevrofaget. Han er selv en meget produktiv forsker og har skrevet mer enn 200 artikler i tidsskrifter med fagfellekritikk og vært medredaktør av fem vitenskapelige bøker. Hans vitenskapelige artikler hører til de mest siterte i det internasjonale nevrobiologimiljø.
Hjernen arbeider ved at nervecellene sender elektriske impulser til andre nerveceller. Ved kontaktstedene – synapsene – mellom to nerveceller frigjøres det kjemiske substanser, transmittere, som formidler impulsoverføringen. Storm-Mathisen har bidratt vesentlig til identifikasjon og lokalisasjon av transmittere i hjernebarken, lillehjernen og hjernestammen. Sammen med Frode Fonnum på Forsvarets Forskningsinstitutt gjorde han banebrytende nevrokjemiske undersøkelser som sannsynliggjorde at aminosyren gamma-amino-smørsyre (GABA) er en hemmende transmitter både i hippocampus (en del av hjernebarken) og i lillehjernen.
Storm-Mathisen bidrog sterkt til at en annen aminosyre, glutamat, ble akseptert som transmitter mellom mange av cellene i hjernen. For å komme dette problemet nærmere, utviklet han en ny teknikk som tillot en nøyaktig bestemmelse av både kjemisk natur og cellulær lokalisasjon av hemmende og eksiterende transmittere i sentralnervesystemet. Ved hjelp av spesielle antistoffer kan glutamat, glycin og GABA merkes og måles i lys- og elektron-mikroskopiske snitt. Derved kan synapser karakteriseres ut fra transmitteren de nytter. Dette resultatet fra 1983 var et gjennombrudd i nevrobiologien.
Storm-Mathisen har gjort mange andre viktige oppdagelser, slik som spesielle transportørmolekyler som regulerer effekten av glutamat og GABA. Sammen med yngre medarbeidere utarbeidet han metoder for å kvantifisere konsentrasjon og lokalisasjon av inhibitoriske og eksitatoriske transmittervesikler. Svært viktig var også funnet av GLT, det første molekylære transportmolekyl for glutamat. Storm-Mathisen har utdannet en rekke elever, både norske og utenlandske, i sitt laboratorium og forsterket den gode internasjonale anseelse det nevrobiologiske miljø ved Universitetet i Oslo har hatt siden Jan Jansens og Alf Brodals nybrottsarbeid i mellom- og etterkrigstiden.
Jon Storm-Mathisen har mottatt en rekke prisbelønninger for sin forskning, bl.a. Monrad Krohns pris for nevrologisk forskning 1989, Fridtjof Nansens belønning 2001, Universitetet i Oslos forskningspris 2004, Lundbeckfondens nordiske forskerpris 2005 og Anders Jahres pris for medisinsk forskning 2006. Han er medlem av Det Norske Videnskaps-Akademi fra 1993 og av Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab fra 2005.