本实验室研究的主要目标是揭示记忆引导行为的神经计算机制，包括空间导向、觅食、规划等。 

　　我们的大脑能同时记住很多人物和事情，比如说你小学最好的朋友、昨天在植物园被仙人掌扎手、去年元旦在南京路光顾的一家餐馆，等等。这些记忆包括很多元素，如发生的时间、空间和涉及的具体人及事物。这些记忆对于引导我们未来的行为具有重要的作用-比如说今年元旦继续去同一家餐馆品尝美食。我们的大脑通过改变多脑区的神经活动来生成、检索并使用这些记忆，从而影响行为。我们的研究寻求揭示这些复杂认知功能潜在的神经动态活动，并最终能调控这些活动以帮助相关病人恢复正常功能。 

　　我们使用猕猴作为动物模型来研究上述问题，旨在了解相互连接的多脑区网络的神经活动如何支持记忆和行为。以大脑海马区为中心，研究与其相连脑区（包括压后皮层、顶叶皮层、眶额皮层、扣带回等）。结合使用自然状态下的动物行为、精确的三维运动捕捉和无线眼动追踪、大规模无线神经电生理技术和因果神经调控技术。同时我们使用基于触屏和虚拟现实的实验任务来探究记忆编码和巩固，及空间导向的神经基础。 

　　目前我们主要致力于研究以下问题： 

　　1. 三维空间信息编码和视觉记忆信息处理的神经关联，以及各个脑区之间的因果作用。 

　　为了搭建领域内对于啮齿类动物和人类研究的桥梁，我们将在自由活动猕猴上比较三维空间导向（3D spatial navigation）和视觉记忆任务（如visual paired comparison task）下海马-新皮层的神经活动。我们将研究：在海马-压后皮层-眶额皮层（HPC-RSC-OFC）这个神经网络中，空间信息编码和视觉信息记忆的神经计算机制是否相互独立？是否涉及不同的神经回路和亚区？单个脑区对其他脑区信息处理的因果作用如何？ 

　　 2. 记忆引导空间导向行为的神经基础。 

　　在野外，猕猴通常需要依赖以往的记忆来引导行为，比如说根据对昨天或者去年同一个季节的记忆去某一特定地点寻找食物。我们将训练猕猴依靠图片记忆来引导空间行为（visual memory-guided spatial navigation）。我们将研究记忆的强弱（表现在行为上）如何影响猕猴海马-压后皮层-眶额皮层神经回路对空间信息的编码，同时反过来研究空间场景如何影响这一回路对记忆信息（图片识别）的处理。 

　　3. 大脑默认网络（default mode network）和巴贝兹回路（Papez circuit）在记忆信息处理的神经计算机制：在线主动处理（active processing）和离线自发（spontaneous）神经动态活动的关联是怎样的？ 

　　我们的大脑时刻处在比较活跃的状态，就算是在静息（离线）状态，神经集群展现出多种多样的（预存在的）活动模式。在积极接收并处理外界信息时，大脑的神经集群活动或多或少受预存在的活动模式所限制，但同时也有一定的灵活性。我们将研究大脑默认网络和巴贝兹回路，探究预存在神经活动模式如何限制处理新信息（如图片记忆）时的神经活动，以及新信息的处理如何更新原先存在的神经活动模式。 

　　4. 干预记忆引导空间导向行为的闭环系统。 

　　基于上述几点研究，我们将识别出与成功的记忆引导空间导向行为相关的场电位网络活动和各个脑区之间的相互作用，通过在线监测并实时施加对这些活动的干预（如特定频率的电刺激）来研究对行为的影响。我们也将研究人为加强这些神经网络活动对老年动物或者疾病动物模型在行为上的改善作用。