1. מנגנוני העברת סיגנל נוירונלי: הקשר המולקולרי בין תהליך שחרור נוירוטרנסמיטורים ותעלות הסידן.
2. עקת חמצון (stress Oxidative): כיוון חדש להבנת מנגנוני מוות של תאים (apoptosis).
3. פיתוח תרופות למחלות נוירודגנרטיביות מסוג אלצהיימר ופרקינסון.
4. ביטוי חלבונים סינפטיים: סינטקסין, סיפטוטגמין, סינטוברבין ו-SNAP-25 ואפיון תפקידם בביצות מסוג Xenopus.

1. יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים לסביבתם:
    א. שרידות חיידקי מעיים במי ים: מנגנונים מולקולריים.
    ב. חיידקים על עלי עץ האשל: עמידות לתנאי מליחות ויובש קיצוניים.
    ג. אקולוגיה מולקולריות של אוכלוסיות מיקרואורגניזמים בסביבות קיצוניות 

2. חיישנים מיקרוביאלים לניטור סביבתי: הנדסה גנטית ושילוב במערכות חומרה.

1. אקולוגיה של שונית האלמוגים. 
2. יחסי טורף-נטרף והשפעתם על מבנה החברה ותיפקודה. 
3. השפעת גורמים פיסיקליים על תהליכים ביולוגיים בים. 
4. אקולוגיה התנהגותית של פלנקטון ודגים. 
5. יישום שיטות אקוסטיות ואופטיות בחקר הים.

1. מנגנונים עצביים של הכאב הכרוני.
2. תכונות הנוירון התחושתי לאחר פגיעה עצבית.
3. מנגנונים מוחיים בבקרה על ערנות והכרה.
4. הפרעות בתחושה בעקבות פגיעה עצבית.
5. מסלולים מוחיים הקשורים לאבדן הכרה בהרדמה כללית.

1. מנגנונים מולקולריים המבקרים מטסטטיות של תאי לימפומה ממאירים למערכת העצבים המרכזית.
2. מערכת החיסון במוח.
3. מעורבות חלבונים רטרווירלים החודרים לגרעיון בבקרת הממאירות והכושר המחסן של תאי לימפומה.
4. הכוונת (Targetting (גנים למוח ולעין. מנגונני קסנוגניזציה בתאים ממאירים.

1. בקרת תנועה בזרועותיו הגמישות של התמנון כהשראה לתכנון ובקרה של רובוטים הבנויים מחומרים גמישים
2. הבסיס הנוירוביולוגי לתהליכים שמתווכים לימוד וזיכרון בחסר חוליות בעל יכולות קוגניטיבית מתקדמות - התמנון 

1. עיבוד מידע ראייתי באזורים שונים של קליפת המוח. 
2. רשתות עצבים המשרתות זיכרון ולמידה של דמויות וסדר הופעתם.
3. עבוד מידע מקבילי וטורי של ממדים שונים בתהליך הראייה וסיכום תוצאות עיבודים אלו.
4. למידה במערכות סנסוריות.
5. סיווגים ומושגים (concepts and categories)בתפיסה ראייתית.
6. ראייה ותפישה מודעת ובלתי מודעת; הקשר בין התפיסה והמודעות.
7. סיכום, דומיננטיות ועימות בין-עינית
8. תפיסה בחטף ותפיסה בהתבוננות.
9. אסטראטגיות במשחקי תפיסה, זכרון וחשיבה.
10. אשליות הראייה

1. מנגנונים יוצרי תנודות בתאי עצב בודדים וברשתות עצבים.
2. המבנה הפונקציונלי, המנגנונים התאיים והתפקיד העצבי של המוח הקטן.
3. הפיסיולוגיה של השעון הצירקדיאני.

1. מערכות העברת סיגנל של תאים סרטניים.
2. הרג תאים סרטניים ע"י dsRNA.
3. הדמייה של גידולים סרטניים ע"י מעכבים מסומנים בסמני PET.
4. תכנון והכנת מעכברים לחלבונים סרטניים: Src, Jak2, ן-IGF1R .
5. מעכבי PKB.
6. מעכבי עיכוב גידולי פרוסטטה.
7. זיהוי גנים חדשים בתאים סרטניים.

1. הנדסת רקמות. פיתוח מיקרו לבלב 
2. דור שני של משאבה ביולוגית לשחרור אלמנטים ביולוגיים.
3. דור שני של משאבה ביולוגית לשחרור פקטורי גידול האחראים לאנגיוגנזה, לטיפול במחלות שונות של חסימת ורידים ועורקים. 
4. גילוי ומיצוי אנטיביוטיקות חדשות מדו-חיים.
5. זיהוי ואפיון אותות ופקטורים המעורבים בתהליכי ההזדקנות
6. טיפול בבעיות פוריות ע"י יצירת מיקרו-שחלה. 
7. פיתוח פיגום סינטתי תלת ממדי להנדסת רקמות. 
8. תפקוד רקמות חיבור והשפעתן בקרצינומות. 

1. קשר בין מבנה ותפקיד בחלבון NhaA, דוגמא לחלבונים הממברנלים הפוליטופים המייצגים 30% מחלבוני הפרוטיאום.
2. ביולוגיה מולקולרית של הסתגלות למלח בחיידקים.
3. ביולוגיה מולקולרית של הסתגלות ל-pH בחיידקים.

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

1. בקרת רנ"א קצרים במערכת העצבים: ממצבי לחץ למחלות ניווניות.
2. שרשרות רנ"א קצרות כגורמי בקרה בין מערכת העצבים למערכת החיסון.
3. .Transfer RNA fragments and micro-RNA in traumatic brain-to body communication

1. בקרת המיוזה בשמר כתהליך התמיינות תאי.
2. תיקון דנ"א בשמרים ובצמחים.
3. אזורי אי-יציבות בגנום האנושי.
4. תהליך הרקומבינציה במיוזה.