Notre recherche interdisciplinaire, appliquée à une diversité de modèles mammifères (souris, rat, chat, furet, et primate non-humain dans le futur proche), est centrée sur trois axes scientifiques intimement liés.

Ce sont :
● 1) les mécanismes synaptiques et neuronaux impliqués dans le traitement cortical et sous-cortical de l'information sensorielle,
● 2) les dynamiques des différents états cérébraux (attention, éveil, sommeil, etc.) et
● 3) les mécanismes neuronaux de l'intégration sensorielle et motrice ainsi que de l'apprentissage de comportement moteurs (y compris à travers des interfaces cerveau-machine).
Les équipes de l'UNIC utilisent des approches à la fois expérimentales, computationnelles et théoriques, combinant les neurosciences, la physique, les mathématiques appliquées et la neuro-informatique, à différentes échelles (cellule, réseau, comportement), et niveaux d'organisation (échelles micro-, méso- et macro-scopiques). Les techniques et méthodologies à l'UNIC vont de l'électrophysiologie multi-échelle (enregistrements intracellulaires sharp, patch clamp, dynamic clamp, in vivo et in vitro ; enregistrements multi-électrodes d'un grand nombre d'unités simultanées, et potentiels de champs locaux), l'imagerie fonctionnelle de réseaux neuronaux (microscopie biphotonique et imagerie par colorants voltage-sensitifs, combinés à la stimulation optogénétique), et des expériences en comportement et/ou psychophysiques, aux larges bases de données de corrélats entre structure et fonction, et diverses approches de modélisation telles les modèles biophysiques de simple neurone ou de réseau, les simulations computationnelles "data-driven", et les modèles théoriques inspirés de la physique statistique.