突触传递是所有高级神经功能的基础。神经活动可以引起突触传递强度的变化，即突触可塑性，这是学习和记忆的细胞生物学基础。突触的这些独特功能依赖于其精密的特化结构，基因突变或环境诱发的突触结构的轻微改变就可能引起一系列神经系统疾病和功能紊乱。我们使用超高分辨、激光共聚焦、在体双光子等多种成像方法，结合电生理、分子生物学和数值模拟等手段，在从纳米到毫米尺度上研究神经元和神经突触的微观结构和生理功能之间的关系，并进而揭示一些相关疾病的发生机理，以期为这些疾病的治疗提供新策略和思路。