① 结合电生理、光遗传学、化学遗传学等神经环路活性监测技术以及神经环路操控技术，在突触水平神经环路水平以及动物行为学水平多层面深入研究重大神经精神疾病（重度抑郁症、自闭症谱系障碍、精神分裂症等）的神经环路机制，并结合影像学探索神经精神疾病的神经环路影像学标记物；

② 在分子细胞生物学水平以及动物水平研究神经系统发育、衰老过程中的关键调控分子机制以及阿尔兹海默症、帕金森症、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、多发性硬化等神经退行性疾病分子病理机制，并结合影像学、检验学和病理学筛选可用于早期诊断该类重大神经精神类疾病的分子标记物；

③ 利用脑类器官培养、流式分选技术、激光共聚焦等细胞分子前沿技术，深入研究脑胶质瘤形成的分子机制、胶质母细胞瘤的代谢与微环境的关系、脑胶质瘤转移分子机制，筛选可以预测脑胶质瘤发生以及转移的分子标记物，以及可以结合术中荧光标记技术特异性标记脑胶质瘤切除范围的分子标记物；

④ 在分子细胞水平研究脑卒中发病早期分子生物学原理，并结合临床病理学、检验学数据筛选脑卒中发病早期分子标志物以及建立脑卒中引起的脑功能损伤评估方案；

⑤ 结合分子细胞生物学、电生理等技术，研究神经肌肉疾病，如重症肌无力、线粒体肌病、脂质沉积性肌病等线粒体相关疾病的分子机制以及线粒体靶向的神经保护机制。