杜宇慧教授团队长期专注于脑科学与人工智能的交叉研究，融合计算机科学、医学和神经科学等多学科知识，原创性研发面向精神疾病诊断的国际前沿图像处理与人工智能技术，既辅助精神疾病的精准诊断，也深入揭示其神经机制。同时，团队致力于利用脑影像探索大脑运行、发育与老化规律，推动类脑智能发展，促进人工智能与脑科学的深度融合，实现基础研究成果向临床诊疗的高效转化。

研究重点围绕多模态脑影像在精神疾病诊断中的核心科学问题，针对脑影像数据维度高、噪声强、样本量小及模态差异等技术挑战，以及精神疾病临床诊断存在的主观性、个体差异、标签不准确和疾病易混淆等难题，提出了一系列方法学创新。主要包括：稳态与动态脑功能网络的精准提取、高效的特征选择与提取以支持关键稀疏标志物发现、多模态融合的脑疾病分类方法、适用于精神疾病的半监督与噪声标签学习策略、基于脑影像的疾病生物子型识别，以及面向脑功能网络的基础模型构建等。