L’étude des mécanismes cellulaires, moléculaires qui régulent le développement, le maintien et la réorganisation anatomique et fonctionnelle des réseaux neuronaux, tant dans des conditions normales que pathologiques, constitue le principal thème abordé par les chercheurs de ce regroupement. En plus d’utiliser des techniques qui permettent d’élucider les caractéristiques morphologiques, physiologiques et pharmacologiques des différents circuits neuronaux, les chercheurs développent et exploitent de nouvelles approches expérimentales reposant, entre autres, sur le génie tissulaire et l’optique/photonique. Les travaux des chercheurs de ce regroupement portent notamment sur le remodelage synaptique impliqué dans l’apprentissage, la mémoire, le vieillissement et l’apparition de crises épileptiques ainsi que sur le développement et l’exploitation de sondes optiques permettant de visualiser, en temps réel, l’activité neuronale et d’évaluer la démyélinisation de la moelle épinière impliquée dans différentes pathologies. Les chercheurs étudient également le rôle de la neurogenèse postnatale dans la plasticité cérébrale, l’implication de différents gènes dans la régulation et le maintien des circuits neuronaux jouant un rôle dans le comportement psychomoteur et la dépendance aux drogues, les défectuosités génétiques des canaux ioniques, le rôle des cellules gliales et de l’inflammation dans l’établissement et le maintien de la circuiterie neuronale, la modélisation de la moelle épinière par génie tissulaire ainsi que la plasticité cérébrale humaine en conditions normale et pathologique (lésions vasculaires, démence, tumeurs, etc.) grâce à la neuroimagerie.