人类的大脑每时每刻都要处理大量的信息。对外界输入的信息进行有效的选择，从内部自发地生成信息，在不同情境下对信息进行不同程度的加工，并按照任务目标作出相应的行为反应，这些能力是人类认知的核心功能，也是人类能够进行逻辑推理、语言理解、问题解决等高级认知活动的基础。我们感兴趣的是，这些复杂的内部计算是怎样进行的，又是被怎样的神经活动所支持的？ 

　　我们将多模态脑成像技术（包括功能性核磁共振、脑磁图、头皮脑电、颅内脑电）、神经调控技术与心理物理学、机器学习算法、数学模型等相结合，来研究视觉与高级认知活动的神经机制。我们目前主要从三个研究方向来理解大脑中复杂的内部计算过程： 

　　1. 我们第一个关注的研究方向是工作记忆的神经机制。工作记忆指的是将信息短暂地存储以及操纵，用以达成当前的行为目标的能力。这种能力在我们的日常生活中几乎时时被使用着，例如，记住一个电话号码并拨号，或者按照地图的指示走到相应的地点。以往研究已表明广泛的皮层脑区，包括枕叶、顶叶、额叶的多个脑区都参与了工作记忆的过程。但是这个庞大的皮层功能网络的具体功能差异目前仍不清楚。我们目前关注工作记忆的皮层功能网络是如何动态地编码记忆信息，从而实现对记忆信息有效的存储与操纵？ 

　　2. 除了从外部世界接受信息以外，人类的大脑拥有的另一项重要的能力，就是在没有外部刺激的情形下从内部自发地生成信息，例如进行生动地想象和创作。而想象能力的异常也是多种神经或精神性疾病的重要症状。我们第二个关注的研究方向是想象的神经机制。我们尤其关注这些内部生成的想象信息和从外部接受的知觉和记忆信息在大脑中的神经表征有什么不同？是怎样的神经机制使我们的大脑拥有现实监测的能力，即有效地区分真实经历的事件与虚构想象的事件？ 

　　3. 大脑的内部计算依赖于对知识和抽象概念的表征。日常的记忆与想象过程都需要借助已有的知识框架从而进行快速有效的学习与泛化。但是这些知识框架在大脑中是如何编码的？又是如何参与记忆与想象的计算过程的？我们希望通过理解记忆与想象过程中的抽象结构信息编码，从整体网络的角度理解短时与长时记忆的交互过程。