脑连接及其演化规律。
针对全脑神经环路精细结构解析中的关键技术问题进行研究，包括研究大样本（小鼠及灵长类全脑）制备方法、荧光信号保持及特异性标记技术等。
学习与记忆等高级功能的神经环路机制解析，包括额叶皮层神经环路、胆碱能神经环路的结构解析及其功能机制；并对相关疾病机理进行探索，如老年痴呆等神经疾病的环路基础。
