实验室围绕“解析功能神经环路构筑、运行和损伤机理，推动重大神经系统疾病研究”总体目标，在脑发育及其障碍、感觉及其相关疾病的神经机制、高级脑功能及其异常机制、脑损伤和功能重建四个方面开展研究，聚焦神经环路形成、神经信息异常、神经细胞损伤三个相互关联的重要科学问题。具体研究内容如下：

神经环路形成

       脑功能的建立依赖于神经环路的形成。兴奋性投射神经元和抑制性中间神经元是神经环路中最重要的两类神经元。我们主要研究脑发育过程中兴奋性投射神经元和抑制性中间神经元的自身发育规律及形成神经环路的动态规律和机制，研究基因结构、基因表达与调控以及表观遗传修饰对这两类神经元发育的作用，研究兴奋性投射神经元和抑制性中间神经元发育障碍和异常相关脑疾病的机制和干预。

神经信息异常

       神经信息在脑功能中具有十分重要的作用。然而，在病理因素如病理因子、精神依赖药物、遗传因素等的作用下，神经信息可发生异常，导致神经系统功能紊乱。我们主要研究病理因子导致神经系统敏化，从而导致病理痛及相关情绪变化的分子、细胞机制，研究精神依赖药物在脑内产生异常成瘾信息的机制及转化为顽固性记忆的分子机制和神经环路基础，研究遗传因素导致神经信息异常的机制及干预策略。

神经细胞损伤

       脑损伤是很多常见神经系统疾病的共同病理过程，是导致机体功能障碍的主要原因。脑损伤的关键环节是神经细胞损伤，它可导致所在神经环路的障碍和异常，从而产生脑功能障碍。我们主要研究脑中风和脑退行性疾病过程中神经细胞急、慢性损伤发生、发展的分子机制，研究干预和阻止神经细胞损伤过程的新途径，研究神经细胞损伤后神经环路重构和脑功能重建的新策略。