박정환 연구실은 분자신경생물학을 중심으로 뇌의 신경회로와 시냅스 가소성, 인지기능 조절 메커니즘을 심층적으로 연구하는 의과학 분야의 선도적 연구실입니다. 본 연구실은 해마, 전전두피질, 복측피개영역 등 주요 뇌 영역 간의 상호작용과 신경회로의 동적 변화가 학습, 기억, 인지 유연성에 미치는 영향을 집중적으로 탐구하고 있습니다. 특히, 시냅스 태깅과 캡처, 단백질 합성 조절, 신경전달물질 신호전달 등 다양한 분자적 메커니즘을 밝히기 위해 최신 유전자 조작 기술, 전기생리학, 행동 분석, 분자생물학적 기법을 통합적으로 활용합니다. 이를 통해 학습과 기억의 형성, 유지, 소멸 과정에서 나타나는 신경회로의 변화와 그 분자적 기반을 체계적으로 해석하고 있습니다. 또한, 사회적 경험, 환경 변화, 수면 등 다양한 외부 요인이 뇌의 인지기능과 유연성에 미치는 영향을 신경생리학적으로 규명하고 있습니다. 새로운 환경에 대한 적응 과정에서 나타나는 뇌파 동역학, 신경회로 간 동기화, 도파민 신호전달의 역할을 집중적으로 연구하여, 인지 유연성 향상 및 인지기능 저하의 신경생리학적 원인을 밝히고자 합니다. 이와 함께, 특발성 렘수면행동장애 등 신경정신질환 모델을 이용해 질환 관련 인지기능 저하의 메커니즘도 심층적으로 탐구하고 있습니다. 이러한 연구는 신경정신질환, 치매, 수면장애 등 다양한 뇌질환의 병태생리 이해와 치료 전략 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 박정환 연구실은 뇌 기능의 근본 원리를 밝히고, 인지기능 저하 및 신경계 질환의 조기 진단과 맞춤형 치료법 개발에 기여함으로써, 의생명과학 및 신경과학 분야의 발전에 중추적인 역할을 하고 있습니다.