מקורות רעש בתאי עצב והשפעתם על קיבולת האינפורמציה העצבית ; הולכת סיגנלים חשמליים בעצים דנדריטיים המכילים תעלות אקסיטביליות "Hot Spots": התנאים להגברה סינפטית, פעולות לוגיות וחישובים אלמנטריים על פני העץ הדנדריטי; ניתוח, באמצעות סימולצית מחשב, של השפעת קלט מאסיבי על התנהגותו החשמלית של תא העצב; תהליכי עיבוד מידע במעגלים קורטיקלים ריאליסטיים. שילוב של עבודה ניסויית על חתכים מקליפת המוח ועבודה תאורטית לסימולציה של עיבוד מידע ברשת קורטיקלית; מנגנונים תאיים ליצירת אוסצילציות חשמליות בתאי עצב וברשתות עצביות (בשיתוף עם פרופ' י. ירום); שיטות אנליטיות לתיאור פשוט מבחינה מתמטית של יחסי הפלט-קלט בתא עצב מורכב.