본 연구실은 지각의 신경 기전을 이해하는 것을 목표로 한다. 우리가 오감을 통해서 사물을 지각할 때, 뇌는 단순히 감각 정보를 수집하는 데서 멈추지 않고, 이 세상에 대한 사전 지식을 병합하여 지각의 근원이 되는 사물을 추론 해 내는 과정을 거치게 된다. 그러나 뇌과학에서는 여태 지각을 연구 할 때 대게 뇌가 감각정보를 얼마나 충실히, 또는 얼마나 정확히 인코딩 해내는지에 초점을 맞춰왔다. 본 연구실은 지각의 목표가 정확한 인코딩이 아닌 사물의 추론이라는 전제 하에, 뇌 활동을 분석하고 뇌과학의 근본적인 이론들을 재해석 하고자 한다. 예를 들어, 대뇌 영역 간에 신호 전달이 어떻게 이뤄지는 가에 대해, 몇 개의 신경세포들의 몇 millisecond 간 협동해야 신호가 전달 되는가에 대한 논쟁이 많은데, 본 연구실은 참신한 사고방식으로 이 난제를 접근하고자 한다. 이를 위해 본 연구실은 시스템 신경과학 (e.g., two-photon imaging, two-photon holographic optogenetics, extracellular electrophysiology)과 계산 신경과학 (e.g., machine learning decoding of neural population activity, network simulation) 분야에서 다양한 기술을 빌려 활용하고 있다.