本成果是由多院校、多学科的科研人才，应用多种神经科学的研究方法，对大脑的学习记忆及认知功能及其机理，进行了动物实验，以及人脑的磁共振及功能磁共振的研究。通过动物实验，发现了大脑皮层和脑干之间的环路，共同参加了脑的学习记忆与认知功能。我们发现的新脑区-脑纹状体边缘区，在这个环路中起了重要的联络作用。在动物实验中，我们首先发现，命名和在国际杂志上报道了，在脑干纹状体内一群梭形细胞构成的脑纹状体边缘区。并证明边缘区是哺乳动物都有的结构。用迷宫行为学结合定位损毁的方法，证明边缘区与脑的学习记忆功能有关。 用分子生物学、免疫细胞化学、电生理学方法，以及神经网络追踪技术，发现纹状体边缘区和额叶皮层、海马、杏仁核，以及Meynert基底核，都有联系，处于联系的核心部位。 损伤的边缘区，可以引起海马诱导的LTP的峰值和EPSP的斜率下降，证明边缘区可影响海马的学习记忆功能。并证明边缘区的学习记忆功能和海马是有区别的，海马仅涉及学习记忆功能的早期阶段，而MrD则和长时期的学习记忆密切相关。边缘区与海马的学习记忆细胞转导机理也不相同。用超微结构电子显微镜技术，证明边缘区与老年痴呆病密切相关的Meynert基底核有突触联系。损伤边缘区和基底核的联系，可以使动物学习记忆功能减退。在人脑，我们用磁共振和功能磁共振的技术研究，清晰地显示了边缘区，并对其进行了相关测量；发现脑纹状体边缘区和大脑额叶共同参与文字和数字的记忆过程，边缘区和语言功能也有关。采用在人脑采用磁共振成像技术（静息态功能成像）还发现边缘区与疼痛及认知的有关。损伤的脑纹状体边缘区，可以引起病人的数字记忆障碍和认知功能下降。帕金森病人及脑痴呆病人的边缘区都有损伤，进一步证实了纹状体边缘区和脑的学习记忆功能密切相关。纹状体边缘区和大脑皮层之间的环路与学习记忆、语言文字以及疼痛等脑功能有关。癫痫病人的脑磁共振影像，也同时激活了皮层和脑干的海马区。在人脑某些认知 的磁共振研究中，我们发现大脑皮层和脑干之间的神经环路，在识别内在美和外表美的时候，兴奋的脑的区域有别；与外在的面部美相比，内在的道德美在更高级和更复杂的皮质区域，如双侧颞中回和枕中回，诱发了更大的活动，还诱发了基底节的纹状体的活动。因此推测人的面容表现，可以部分反映内心的道德水平。说明内心美和外表美，不单是由皮层完成，和脑干之间的神经网络也有关系。表达了古语中所谓“面由心生”的大脑活动的机理。母语为汉语的人，在说谎时兴奋的皮层和脑干的区域，也和说实话时不同。结果发现，双侧基底神经节(BG)（包括边缘区）对音位重复表现出明显的神经适应效应，表明汉语语音产生网络中音位的独立神经表征。可为公安机关测谎提供一定的理论依据。磁共振研究表明，语言、数字计算，以及某些心理活动等，都激活了大脑皮层和某些脑干区。 因此，我们用磁共振和功能磁共振技术，在人大脑中证明，人类的学习记忆、语言文字、数字计算等功能，都不是由大脑皮层单独完成的，而是由皮层与脑干之间的环路实现的；在此环路中，处于大脑中心部位的，获得脑内最丰富和迅速的供血的纹状体及其边缘区，处于这些神经环路的中心关键部位。该成果为神经科学提供了新的研究思路。为临床神经医学的诊疗，提供了重要的新的参考资料。该成果，已获国内外有关专家的认同，并在记忆纹状体边缘区时有新的发现，如认为它和面部疼痛、意识的维持有关。