大(dà)腦(nǎo)在結構和(hé)功能上橫跨分(fēn)子—細胞（神經元）—神經元網絡—功能神經環路等多(duō)個(gè)層次。

因此，實驗室在科研布局上，以跨層次的(de)系統性、整合性腦(nǎo)科學研究爲指導思想，綜合布局以下(xià)研究方向：

1) 認知障礙與調控，分(fēn)子水(shuǐ)平腦(nǎo)研究。

通(tōng)過構建腦(nǎo)功能基因模式動物(wù)，著(zhe)重闡明(míng)了(le)一些腦(nǎo)疾病相關基因的(de)生理(lǐ)功能及病理(lǐ)機制，推進了(le)精神分(fēn)裂症等相關腦(nǎo)疾病的(de)分(fēn)子機理(lǐ)研究。

2) 感知覺信息處理(lǐ)與可(kě)塑性，局部神經網絡腦(nǎo)研究。

研發了(le)國内領先的(de)多(duō)通(tōng)道在體記錄技術，并運用(yòng)這(zhè)一技術，揭示了(le)海馬神經網絡的(de)活動調控機制。此外，在皮層神經網絡多(duō)感覺信息編碼規律的(de)研究中，也(yě)取得(de)了(le)國際研究領域的(de)重要結果。

3) 學習(xí)與記憶的(de)心理(lǐ)過程和(hé)神經機制，整體神經環路腦(nǎo)研究。

發現聽(tīng)知覺訓練可(kě)誘導出成年動物(wù)聽(tīng)皮層的(de)可(kě)塑性變化(huà)；并進一步證實，針對(duì)這(zhè)種可(kě)塑性變化(huà)的(de)知覺訓練，有助逆轉自閉症相關的(de)感知覺及認知障礙。研究成果在國際領域中形成了(le)重要影(yǐng)響力。

4) 語言的(de)神經機制及語言發展，語言（人(rén)類特有高(gāo)級腦(nǎo)功能）的(de)腦(nǎo)研究。

通(tōng)過研究語言的(de)時(shí)序性、腦(nǎo)偏側性，以及通(tōng)過比較人(rén)與非人(rén)靈長(cháng)類腦(nǎo)結構異同，探索了(le)人(rén)類語言的(de)産生、進化(huà)和(hé)發展；并研究了(le)與語言相關的(de)腦(nǎo)高(gāo)級功能的(de)神經機制。初步研究結果獲得(de)了(le)國際同行的(de)充分(fēn)肯定。