人类神经系统由数百亿神经元组成，彼此通过总数达万亿的突触联结形成极度复杂的神经网络，以行使包括感知、运动、思考、记忆、学习等复杂而重要的生命活动。承载神经信号的动作电位在化学突触前激活电压门控钙离子通道而向突触间隙释放神经递质，而后神经递质激活突触后配体门控离子通道，完成神经信号由电信号转换为化学信号再转换为下游神经元内的电信号的转导过程。目前已知有多种神经性疾病如慢性疼痛、癫痫、共济失调、老年痴呆症等与神经信号转导功能异常相关。

陈善双课题组主要研究兴趣为中枢和外周神经系统中神经信号跨膜转导的结构基础与调控机制。课题组以综合运用冷冻电镜、电生理及多种生物化学手段，研究神经系统中重要膜蛋白，致力于揭示这些生物大分子在神经活动中发挥重要作用，被其他内源蛋白调控以及与小分子药物相互作用的结构基础。