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O Laboratório de Fisiologia da Cognição do Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho há várias décadas dedica-se aos estudos cognitivos em humanos e outros primatas, e suas linhas de pesquisa têm sido pioneiras na investigação dos processos perceptuais e cognitivos. Primatas não-humanos (macacos) e humanos são estudados principalmente por meio de técnicas eletrofisiológicas e anatômicas.

O Laboratório desenvolve pesquisas principalmente da organização do córtex visual, suas áreas, localização, topografia, conexões, organização modular, e a plasticidade dos mapas corticais. As contribuições nessas áreas de estudo incluem o entendimento de alguns dos mecanismos que integram o sistema visual, a segregação das vias paralelas do processamento visual, a topografia do corpo geniculado lateral e de estruturas corticais visuais.

O grupo vem desenvolvendo movos métodos para estudar a organização funcional do córtex visual, através do emprego de arranjos compostos por múltiplos eletródios, um deles, denominado imageamento eletrofisiológico (electrophysiological imaging) que está sendo utilizado com a finalidade de revelar organizações colunares ainda não conhecidas do córtex visual, assim como a plasticidade dos mapas corticais e as propriedades dos campos receptivos após a realização de micro lesões na retina de primatas não-humanos.

Uma nova linha de pesquisa do laboratório é direcionada para o estudo das atividades elétrofisiológicas em humanos através de eletroencefalografia pro mediada (potenciais relacionados a eventos).

O grupo possui intercâmbios nacionais com outros laboratórios dentro da mesma universidade, a UFRJ, assim como em outras universidades brasileiras, com professor Sergio Neuenschwander e Kerstin Schmidt do Instituto do Cérebro da UFRN, com a professora Ana Karla Jansen de Amorim da UFPA e com o professor Jerome Baron do ICB da UFMG.
Também de extrema importância são os intercâmbios internacionais: como com o Dr. Thomas Albright do Salk Institute, San Diego, CA; com a Dra. Leslie Ungerleider do NIH, Bethesda, MD; com o Dr. Marcello Rosa do Center Vision, Melborn University, Austrália e com a Dra. Leah Krubitzer do Center for Neurociências, University of California, Davis, CA.

O Laboratório de Fisiologia da Cognição recebe financiamento de diversas agências de fomento à pesquisa científica nacionais: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES);e  Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP).