פרופ' סומפולינסקי זכה בפרס Brain Prize המוענק על ידי קרן Lundbeck הדנית יחד עם שני חוקרים נוספים, פרופ' לארי אבוט מאוניברסיטת קולומביה ופרופ' טרנס סינובסקי ממכון סאלק בארצות הברית, כהוקרה על מחקריהם החלוציים במדעי המוח העיוניים והחישוביים. הפרס, אשר נוסד בשנת 2011, מוענק מדי שנה לחוקרים וחוקרות אשר תרמו תרומות מקוריות ומשמעותיות בחקר המוח, החל ממחקר בסיסי ועד למחקר קליני-יישומי, ועומד על סך של 1.3 מיליון יורו לזוכים באותה השנה.
מחקריו פורצי הדרך של פרופ' סומפולינסקי תרמו תרומה מכוננת להבנה המעמיקה של המוח האנושי והם מתמקדים בהבנת העקרונות החישוביים העומדים בבסיס הדינמיקה העצבית במוח. בין היתר, פרופ' סומפולינסקי תרם להבנתנו כיצד מעגלים עצביים מעבדים ומקודדים מידע, מייצרים ייצוגים של העולם החיצון ומעורבים בתהליכי למידה וזיכרון. הפרס הוענק לפרופ' סומפולינסקי לא רק בשל האופן בו מחקריו קידמו את הבנת תפקודי המוח, אלא גם בזכות ההבטחה שמחקריו טומנים בחובם ליישומים בבינה מלאכותית בהשראת המוח.
פרופ' אשר כהן, נשיא האוניברסיטה העברית, אמר כי "זכייתו של פרופ' סומפולינסקי בפרס היוקרתי מדגישה את תרומתו החלוצית לתחום מדעי המוח החישוביים. עבודתו פורצת הדרך וגישתו הייחודית, המשלבת תיאוריה עם ממצאים ניסויים, שימשה השראה לפיתוח תחום הבינה המלאכותית והביאה להארת עקרונות חישוביים בסיסיים במוח. ההכרה בהישגיו המרשימים אינה רק אות כבוד לאוניברסיטה העברית, אלא מהווה גם מגדלור המנחה אותנו לעבר גילויים נוספים בצומת בו מדעי המוח ועקרונות חישוביים נפגשים"
פרופ' חיים סומפולינסקי הוא אב לחמישה, אחת מהן היא אביטל סומפולינסקי, המשמשת כמשנה ליועץ המשפטי לממשלה למשפט חוקתי. סומפולינסקי, יליד דנמרק בעצמו, הוא בנו של פרופ' דוד סומפולינסקי ז"ל. באוקטובר 1943, בהיותו בקופנהגן, פרופ' סומפולינסקי האב יחד עם חברי מחתרת דנים נוספים, העבירו בסירות דייג מאות יהודים לחוף מבטחים בשוודיה ובכך הצילו אותם מידיי המרצחים הנאצים. הפרס יוענק לשלושת הזוכים על ידי מלך דנמרק, בטקס מפואר בקופנהאגן בחודש יוני השנה. קבלת הפרס היוקרתי, מהווה סגירת מעגל מרגשת לפרופ' סומפולינסקי.
פרופ' חיים סומפולינסקי שיתף: "כבוד גדול הוא לי לזכות בפרס המוח 2024 המבטא את ההכרה הבינלאומית בתרומה המרכזית של המחקר העיוני והחישובי למדע המוח. זוהי גם הזדמנות חשובה לייצג את תרומתה החלוצית של האוניברסיטה העברית להתפתחות המחקר הרב תחומי של המוח".