利用fMRI、脑电图、神经生理记录、微透析方法和数学模型，我的实验室与来自MGH、哈佛、麻省理工和波士顿大学的研究人员合作，使用系统神经科学方法来研究全身麻醉状态是如何诱导和维持的。这项研究的长期目标是建立麻醉的神经生理学定义;更安全、特定部位的麻醉药品;并开发更好的基于神经生理学的方法来测量麻醉深度。

记录神经系统信号能力方面的最新技术和实验进展，导致神经科学实验收集的数据种类和数量空前增加，因此需要适当的技术来分析这些数据。因此，结合似然、贝叶斯、状态空间、时间序列和点处理方法，我实验室的主要研究重点是神经科学数据分析的统计方法和信号处理算法的开发。

我们已经使用我们的方法来:

• 描述海马神经元如何在它们的集合放电模式中代表空间信息。
• 分析学习新环境时海马空间接受域的形成。
• 将海马神经活动的变化与程序性学习中表现的变化联系起来。
• 改进时间序列fMR成像的信号提取。
• 描述初级运动皮层神经元的尖峰特性。
• 在认知、运动和躯体感觉任务中，通过脑电图和脑磁图记录，动态定位大脑中神经活动的来源。
• 测量昼夜节律起搏器(人类生物钟)的周期及其对光的敏感度。
• 描述生理和病理状态下人类心脏跳动的动态特征。