解析從感受器到大腦皮層的視覺、聽覺、軀體感覺等感知覺的神經(jīng)元種類、神經(jīng)環(huán)路和中樞整合網(wǎng)絡(luò)及其圖譜；研究感知、學(xué)習(xí)與記憶等認(rèn)知功能的神經(jīng)環(huán)路及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育和衰老，以及神經(jīng)信息加工處理機(jī)理；研究抉擇、預(yù)測、博弈、群體行為等精神心理行為的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)；研究慢性痛、老年癡呆癥等神經(jīng)退行性疾病的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)理，發(fā)展腦機(jī)融合與交互、聲光電等物理調(diào)節(jié)技術(shù)，研究腦功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和腦疾病的診療策略。
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