엄지원 교수는 뇌기능 기본단위인 시냅스의 작동원리를 분자수준에서 연구하고 있다. 현재 흥분성 시냅스에 대 한 연구결과들은 많이 축적된 반면 억제성 시냅스에 대한 연구는 아직까지도 상대적으로 많이 미흡한 편인데, 엄지원 교수는 억제성 시냅스를 대표하는 gephyrin 단백질을 중심으로 다양한 억제성 시냅스 단백질들을 발굴하 고 관련 분자기전을 연구하고 있다. 해당 유전자들의 낙아웃 마우스를 자체 제작하여 다양한 신경과학 연구기 법을 적용한 수준 있는 연구결과들을 발표하고 있으며 최근에는 신경교세포-신 경세포 상호작용 연구로 연구범 위를 확장하여 앞으로 더욱 임팩 트있는 연구가 기대되고 있다.

정원석 교수는 중추신경계 발달 과정 중에 일어나는 시냅스 가소성을 조절하는 별아교세포(astrocyte)의 기능에 대해 중요한 발견들을 하였다. 2016년 별아교세포가 시각신경망 성숙 과정에서 retinogeniculate synaptic pruning을 담당한다는 것을 증명하였으며, 2020년에는 별아교 세포가 adult hippocampus에서 synaptic plasticity를 조절해 memory에 관여한다는 것을 증명하였다. 이들 연구들을 통해 오랜 동안 뉴런들 사이에서만 일어나는 현상으로 이 해가 되던 synaptic plasticity에 교세포들이 직접적인 관여를 하는 중요 조절자라는 것을 보여주었다.

김상정 교수는 미국 존스홉킨스 의과대학 연수 기간 중 접한 소뇌 연구를 Nature (2003)에 발표한 이후 국 내에서 소뇌의 학습 과 기억의 신경기전에 대한 연구에 집중해왔다. 소뇌에서 새로운 유형의 신경가소성들을 발견한 것을 그의 대표적인 업적으로 꼽 을 수 있다. 국내 부임후 소뇌 시냅스에서 metabotropic glutamate receptor type1의 long-term depression을 Neuron 에 보고하였으며 (2007), 소뇌 퍼킨지 세포의 내재적 가소성 (intrinsic plasticity)을 새로이 발견해 소뇌 운동학습의 장기기억 에 기여하는 것을 2017, 2019년에 Journal of Neuroscience 3 편의 논문으로 연이어 발표하였다. 또한, 2020년과 2021년에는 2편의 eLife 논문을 통해 소뇌 학 습을 유도하는 climbing fiber의 코딩 특성을 in-vivo two-photon microscope로 보고해 이 분야의 연구를 선도하고 있다. 김상정 교수가 이끌고 있는 서울의대 신경생리학 실험실은 소뇌 학습기억과 함께 만성통증 또한 뇌에서 벌 어진 병적 기억으로 가설해 이에 대한 신경가소성 기전 연구에 집중해왔다. 만성통증 뇌의 영역별 병적 변화 를 분자영상법을 이용해 규명해 신경영상분야 상위 5% 최고저널인 Neuroimage에 2014, 2019년에 3편의 논 문으로 발표하였다. 이 연구는 만성통증의 영상진단에 대한 기초를 제공하였으며, 향후 만성통증치료를 위해 연구에 집중할 뇌 영역을 제시하였다. 특히, 만성통증 뇌에서 김상정 교수가 집중해온 분자인 metabotrpic glutamate receptor의 변이를 periaqueductal gray (PAG)에서 발견하고, 이 변이를 유도한 분자기전을 규명해 만성 통증을 완화하는 통증치료에 대한 새로운 기전을 Current Biology (2020)에 보고해 2020년 한빛사 논문으로 채 택 되었다.

원종하 박사가 Experimental Neurobiology (EN) 2020년 4월호에 발표한 논문 “Development of a Laboratory-safe and Low-cost Detection Protocol for SARS-CoV-2 of the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)” (Exp Neurobiol 2020; 107- 119) 은 2020년 한 해 동안 EN 게재 논문 중 최다 피인용된 우수한 논문으로 판정되고 이로 인해 EN의 국제적 인지도가 증대하는 등 한국 뇌신경과학 발전에 기여한 바가 크기에 2021년 EN 최우수논문상으로 선정되었다.