我们的研究旨在揭示大脑如何在结果不确定且不断变化的情况下支持适应性行为。其核心在于分层性能监测机制:这些反馈回路在不同时间尺度上运作,从快速错误修正到更缓慢的内部模型评估与更新。另一研究重点是因果推断——即区分错误究竟源于个体自身的行为,还是由外部环境的变异性所导致;这一因果区分直接塑造后续的行为调整。
在人类研究中,我们专注于视觉运动认知任务中的行为表现及非侵入性生理信号。这些任务为机制性计算模型提供约束,并为非人灵长类动物实验提供依据。非人灵长类动物为高空间分辨率脑功能研究提供了独特机遇。本实验室采用多脑区、层分辨的记录技术,并对内侧额叶及前额叶皮层区域实施因果扰动。这使我们能够在层状微回路层面描述皮层功能。本实验室率先将层分辨记录与EEG相结合,从而在微回路活动与头皮信号之间建立直接桥梁。

通过联结行为测量、非侵入性生物标志物与颅内神经回路活动,我们的目标是使EEG及相关信号成为更为精确的认知功能指标。这种研究路径在转化研究中具有重要潜力,有望用于区分健康的认知适应过程与精神障碍及神经系统疾病中的功能失调。
C3 实验室致力于解答以下问题:
1. 动态环境中支持适应性行为的神经回路层级机制是什么?为回答这一问题,我们采用多脑区层状神经记录,以刻画功能的基本构建单元:即特定的计算过程及其所依赖的跨脑区与脑区内微回路结构。
2. 哪些行为成分与生理标志在不同物种之间具有保守性?为回答这一问题,我们在人类与非人灵长类动物执行相同任务的条件下,系统且严格地索引生理标志(如EEG、眼动追踪)、行为表现以及潜在的计算参数。
3. 这些行为与生理标志如何与神经回路中的不同段落建立关联?为回答这一问题,我们在非人灵长类模型中,同步记录生理信号(EEG、眼动追踪等)与颅内神经活动。
4. 哪些行为与生理标志最能区分健康个体与神经或精神疾病患者?为回答这一问题,我们与临床合作伙伴协作,开展健康人群与临床人群之间的比较研究。
通过解答这些问题,C³ 实验室致力于迈向这样一个未来:通过简明的行为与生理测量,即可获得关于认知状态和大脑健康的深刻见解。
尽管我们的研究立足于基础科学,但转化价值相关的问题始终是我们持续的内在驱动力;因此,我们积极寻求理念相契的合作伙伴,共同推动研究成果从实验室走向现实应用。