解析從感受器到大(dà)腦皮層的視覺、聽(tīng)覺、軀體(tǐ)感覺等感知(zhī)覺的神經元種類、神經環路和中(zhōng)樞整合網絡及其圖譜；研究感知(zhī)、學習與記憶等認知(zhī)功能的神經環路及網絡的發育和衰老，以及神經信息加工(gōng)處理機理；研究抉擇、預測、博弈、群體(tǐ)行爲等精神心理行爲的神經生(shēng)物(wù)學基礎；研究慢(màn)性痛、老年癡呆症等神經退行性疾病的神經網絡機理，發展腦機融合與交互、聲光電(diàn)等物(wù)理調節技術，研究腦功能的神經網絡基礎和腦疾病的診療策略。
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