在大脑发育过程中, 由外界信息输入而引起的特定模式神经元活动能特异地改变特定的神经环路的结构和功能，这也是大脑学习和记忆的基础。我们研究组致力于研究神经环路可塑性及其细胞分子机制以及神经可塑性在形成大脑功能中的作用，以求进一步了解大脑的发育和功能。目前正在进行的课题有： 神经环路的可塑性
突触前后神经元的相关活动能够诱导突触传递效率长时程增强（LTP）或减弱（LTD）现象，是大脑学习记忆的重要突触机制。我们在系统地研究定位于谷氨酸能（兴奋性）神经元或 GABA 能（抑制性）神经元上的兴奋性突触的 LTP/LTD 和定位于谷氨酸能神经元上的抑制性突触的 LTP/LTD、突触可塑性的细胞分子学机制及其对局部神经环路的信息处理的影响。我们研究发现，这种突触前-后神经元的相关活动同时也能持续有效地提高或降低突触前神经细胞内秉兴奋性和突触后神经元树突对突触信息输入的整合。这些研究结果表明，一定模式的神经活动不仅造成突触传递效能的持续性改变，还能生成其它神经细胞的功能可塑性，并且上述神经细胞的功能可塑性在神经环路的信息传递和处理中发挥重要作用。
此外，一个中枢神经细胞接收成百上千的突触信息输入，神经细胞必须将在不同空间和时间上发生的突触活动信息加以整合，并形成特定的动作电位发放输出。我们正在进一步研究神经细胞的树突对兴奋性/抑制性突触信号的时空整合功能，了解神经元活动对树突信息整合特性的调控是否决定于突触输入在树突上的空间位置和局部树突传导特性的改变；其细胞分子学和离子通道机制又是什么？又如何影响神经细胞的信息输出和局部神经环路的信息处理？我们目前的目标是通过在急性分离的脑片上的电生理研究，来阐明上述神经环路修饰的细胞分子基础及其这种修饰如何调控环路功能。 从神经可塑性到大脑的功能发育
我们也进一步在进行整体动物实验来了解外界信息输入如何影响神经环路联系以及被“调试”后环路是怎样形成大脑功能基础等一些基本问题。我们采用的整体实验的动物模型包括斑马鱼、爪蟾、大鼠和豚鼠等，在体研究其视觉和听觉系统的功能可塑性。
现在进行的整体动物实验研究包括以下几方面：
（1）研究发育过程中的视觉细胞之间膜电位活动的相互协同性它的可塑性和生理功能；
（2）研究听觉输入对听觉丘脑神经细胞的自发膜电位变化的作用，以及听觉丘脑神经细胞的膜电位变化对听觉信息编码的影响；
（3）研究成年动物的听觉初皮层活动依赖可塑性及其大脑奖赏系统对听觉可塑性的调制作用；
（4）研究上丘神经细胞对视觉与听觉感觉输入的整合及其可塑性。
我们相信，上述在麻醉或清醒动物上的整体动物的研究发现将能更进一步地阐明神经可塑性如何影响视觉和听觉特定功能的形成。
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蒲慕明