“每天反復(fù)做的事情造就了我們。”在每天的生活當(dāng)中，針對不同的環(huán)境刺激我們需要決定選擇哪一個動作去執(zhí)行，什么時候以及如何去執(zhí)行已經(jīng)計劃的動作，以及具體強(qiáng)化哪些特定的動作，從而獲取更多的獎勵和更少的痛苦。這些過程的正常進(jìn)行對于我們的生存和發(fā)展至關(guān)重要，它們的異常表現(xiàn)在眾多的神經(jīng)疾病（包括帕金森病、亨廷頓舞蹈病、強(qiáng)迫癥和成癮）中。我們實(shí)驗室的目標(biāo)正是探索大腦基底神經(jīng)節(jié)環(huán)路如何選擇，執(zhí)行和強(qiáng)化不同的行為。通過實(shí)驗和理論的有機(jī)結(jié)合，我們嘗試探索基底神經(jīng)節(jié)表征和計算的最根本的原理，回答以下三個不同而又相關(guān)的問題。
（1）動作的選擇
我們需要對不同的環(huán)境刺激做出合適的行為選擇。例如在開車時交通燈是綠色的時候我們需要前行，然而如果這個時候前面有行人，我們則需要停止前行。那么大腦是如何選擇期望被執(zhí)行的行為，而抑制競爭的不希望被執(zhí)行的行為的呢？在有利弊沖突或者風(fēng)險的情況下，具體什么樣的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制介導(dǎo)了基于價值的動作的選擇？
（2）動作的執(zhí)行
我們的生活和生存需要依賴于一系列的動作的連續(xù)而且協(xié)調(diào)地執(zhí)行，例如吃飯、喝水、說話和走路。那么大腦是如何調(diào)節(jié)運(yùn)動的各種參數(shù)的呢（例如“動力”）？大腦是如何控制運(yùn)動的起始和表征動作的序列的呢？運(yùn)動是由一系列連貫的動作組成，大腦是如何精細(xì)調(diào)控它們的連貫執(zhí)行的呢？深部腦刺激可以有效緩解運(yùn)動障礙，其具體的作用機(jī)制是什么樣的？（相關(guān)工作見Deng & Xiao et al., Cell, 2021）
（3）動作的強(qiáng)化
我們需要從與環(huán)境的交互過程中學(xué)習(xí)各種動作所產(chǎn)生的價值，從而選擇性地強(qiáng)化對我們有利的動作而削弱對我們有害的動作。那么基底神經(jīng)節(jié)-多巴胺系統(tǒng)是怎么控制正向和負(fù)向的強(qiáng)化學(xué)習(xí)的呢？在學(xué)習(xí)的過程中，基底神經(jīng)節(jié)系統(tǒng)是如何被單胺類神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)控的呢？（相關(guān)工作見Xiao et al., Cell, 2020）
研究組組長;研究員
