中心响应“中国脑计划”号召，旨在以研究脑机接口技术和脑认知功能为基础，探索全新的脑疾病诊疗方法和技术，推动脑科学“无人区”的探索和脑科学行业的整体发展。中心拟开发高通量、低功耗的微创植入式脑机接口系统，通过对脑皮层功能的精准测量，利用全脑连接组学，结合脑影像学和行为学等多维度分析，揭示脑疾病机理，构建脑疾病的智能诊断体系，并探索作用于神经环路的创新刺激模式、药物开发及基因治疗，实现个体化精准干预。同时，中心拟探索构建人脑的数字孪生模型，最终实现对意识、认知、人脑智能等基础问题的突破。

•  精神疾病的精准诊疗

 精神疾病的识别与诊断目前缺乏客观的神经生理指标，并且精神疾病患者高度异质化，难以实现精准干预。本课题将基于无创的脑机接口进行脑电信息解码，实现靶向精神疾病神经环路与网络异常的闭环干预，拟应用于抑郁与成瘾等患者，实现个体化动态追踪与持续干预。

•  自闭症的基因与药物治疗

 自闭症等脑发育疾病会对人产生终身影响，然而目前尚无有效的干预方法。本课题将对明确单基因遗传的自闭症进行脑内基因编辑的治疗干预研究，同时，研发基于NMDA受体变构调节剂的新型干预手段，研究布美他尼调控GABA受体成熟的免疫相关机制。

•  微创神经功能重塑

 未来神经外科发展有两个趋势，一是借助医疗器械使用微创介入取代越来越多的开创手术，二是使用神经调控、脑机融合、神经再生等方法在不进行病变组织切除的情况下重塑脑功能。本课题组将探索这两大趋势的交叉点，即通过微创介入的方式实施脑功能重塑疗法，目标是拓展传统服务领域，解决许多目前神经内外科都束手无策的疾病。

•  芯片与成像与脑健康交叉领域

 结合先进芯片和成像技术，对于更好的认识大脑工作机理和脑疾病诊疗具有十分重要的作用。本课题将开发低功耗设计技术优化信息处理电路，探索人工神经元、突触结构的实现方法及其调控机理，研究基于类脑计算的新一代神经网络模型，探索利用胎儿脑超声和光声成像等方式对精神疾病早期诊断的可能性。