В 2006 г. окончила магистратуру физического факультета Ростовского государственного университета по специальности "Физика" и "Преподаватель Высшей школы". С 2004 по 2006 гг. работала инженером Отдела организации нейронных сетей НИИ нейрокибернетики им. А.Б. Когана Ростовского государственного университета. С 2006 г. перешла на должность младшего научного сотрудника.
В 2010 г. защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Физиология". В 2012 г. получила приглашение на работу в Школу медицины, Центр по исследованию Даун-синдрома, Калифорнийского университета г. Сан Диего, США, где до 2014 г. работала постдоком. Л.В. Лысенко является членом Физиологического общества им. И. П. Павлова при Российской академии наук и член Society for Neuroscience (SfN).
Основные научные интересы: роль потенциал-зависимых каналов в генерации и распространении спонтанной и вызванной ритмической активности мозга, нейроглиальные взаимодействия, развитие мозга, синаптическая пластичность, влияние микрополяризации на функциональное состояние мозга. Автор более 10 научных работ. Л.В. Лысенко являлась исполнителем 10 научно-исследовательских работ, в том числе в рамках грантов РФФИ, Минобразования, Cure Alzheimers и ряда внутренних грантов ЮФУ.

С 2014 г. работает в должности научного сотрудника Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ. С 2017 года работает в лаборатории "Нейротехнологии восприятия и распознавания" ЮФУ в должности Ведущего научного сотрудника.