1. כולינאסטראזות במערכת העצבים: מיקום, ארגון מולקולרי ותפקוד במצבים נורמליים ופתולוגיים.

2. חשיבות של דגרדציית הנוירוטרנסמיטרים בתקשורת הכימית במערכת העצבים.

3. מנגנוני התחדשות של רכיבים סינפטיים במערכת העצבים ההיקפית והמרכזית.

המעבדה עוסקת בהבנת אספקטים פתופיזיולוגיים של אפילפסיה מוקדית עמידה לטיפול תרופתי. אפילפסיה הינה מחלה נוירולוגית נפוצה, עם שכיחות של 1% באוכלוסיה, כשכשליש מהחולים אינם מגיבים מספיק לתרופות נוגדות פרכוסים. חולים עמידים תרופתית אלה מועמדים לטיפולים מתקדמים, של כירורגיה ונוירומודולציה באמצעו ת קוצבים. המעבדה שלנו מתרכזת באפילפסיה מוקדית עמידה לטיפול תרופתי וחוקרת אספקטים אלקטרופיזיולוגיים, הדמייתיים, אימוניים ופרמקולוגיים של המחלה, במטרה לסייע בהגדרת מיקום המוקדים האפילפטיים והרשת האפילפטית במוח החולה ולמצוא ביומרקרים חדשים לפעילות והתקדמות המחלה, אשר יתרמו בסופו של דבר לטיוב הטיפול בחולים העמידים לתרופות. במעבדה יש רקע עשיר של שימוש במודלים שונים של אפילפסיה במכרסמים, אך לאחרונה אנחנו מתמקדים בעיבוד של מידע הומני המתבסס על המטופלים הרבים שעוברים דרך השירותים הקליניים של קרקפתיים ותוך EEG מרכז האפילפסיה בהדסה, כולל הדמיות מוח מבניות ותפקודיות שונות, רישומי מוחיים, דגימות דם ורקמת מוח מניתוחי אפילפסיה.

המעבדה חוקרת איך אנו תופסים, מעבדים מידע ולומדים תחת חוסר הכרה, הן בחוסר הכרה טבעי בשינה והן בחוסר הכרה פתולוגי לאחר פגיעת ראש.

1. אורינטציה ודיסאורינטציה במצבי בריאות וחולי

2. נוירופסיכיאטריה של ה"עצמי"

3. ייצוג ומידול של חוויות חיים במצבי בריאות וחולי

4. מודלים ורשתות בהדמיה תפקודית מתמשכת

5. יישום מודלים של למידה ברישומים אלקטרופיזיולוגיים

חקר מנגנונים המעורבים במוות של נוירונים של מערכת העצבים במחלות ניווניות של המוח.

בקרת התנועה וחלוקה של תאי גליה נורמליים וסרטניים במוח

Adult Neurogenesis

Neuro-immunology: immune and nervous system interactions in health and disease

Microglia Biology: development and function in health and pathologies

Cancer biology: tumorigenesis and tumor-immune interactions

Macrophages in tumor biology: friends or foes?

מנגנונים של קליטה ואיבוד של גירוים מכאיבים

Targeted Delivery לחסימה סלקטיבית של כאב

מנגנונים של כאב כרוני

חקר תאי אב של מערכת העצבים ותכונותיהם התרפויטיות.

טיפול תאי בטרשת נפוצה

תפקידם של תאי אב במוח בפתוגנזה של מחלת אלצהיימר ומחלות נוירודגנרטיביות.

רפואה רגנרטיבית למוח ע"י השתלת תאי אב ו/או עירורם במוח.

מערכת החיסון המוחית (מיקרוגליה) במצבי מחלה.

גישות טיפוליות חדשניות לטרשת נפוצה כרונית פרוגרסיבית.

Structure-function relationship of G protein coupled receptors.

Signal transduction via G protein coupled receptors

Voltage-dependence of G protein coupled receptors

The Blood Brain Barrier (BBB):

• Embryonic development of brain blood vessels and differentiation into BBB endothelial cells.

• Development of new methods to study the BBB – mouse genetics as an animal model.

• Endothelial cell culture as a model for the BBB in vitro.

• BBB dysfunction in the context of brain pathologies – neuro-degeneration, immune disease etc.

1.מנגנונים עצביים המבקרים התנהגויות חברתיות ופיסיולוגיה של הרבייה, עם דגש על ההשפעה של אותות כימיים (פרומונים) על תהליכים אלו.

2. עיבוד מידע במסלולים העצביים של מערכת הריח: אונת הריח, אמיגדלה וההיפותלמוס.

Research Projects:

1. Elucidating the roles of interferon signaling in the adult mammalian central nervous system (CNS) under homeostasis and after injury.

2. Studying the roles of lipid-associated macrophages in CNS injury and repair.

3. Uncovering tissue communication circuits underlying selective neuronal resilience.

4. Exploring neuroimmune circuits that underlie peripheral tissue regeneration.

1. מחקר קליני ובסיסי בתחום מחלות ניווניות של הרשתית והמקולה.

2. שימוש בתאי גזע עובריים אנושיים כפלטפורמה לטיפול במחלות רשתית.

3. טיפול גני במחלות ניווניות תורשתיות של הרשתית.

4. אלקטרפיזיולוגיה של מערכת הראיה.

מעורבות ציטוקינים בתגובות דלקתיות ובדהמיאלינציה במערכת העצבים המרכזית בטרשת נפוצה ובמודל ניסויי בחיות.

טיפול במעכבי ניטריק אוקסיד סינטאז בדלקת מוח אוטואימונית

עיכוב מערכות העברת הסיגנלים במסלול סינתזה של טומור נקרוזיס פקטור, כטיפול בתגובות דלקתיות במערכת העצבים המרכזית.

מחלות פריונים; חקירת המנגנון של המחלה הגנטית ביהודים ממוצא לובי.

1. הבנת הפעילות העצבית, בדגש על פיתוח ויישום שיטות למדידת קומוניקציה בין נוירונים.

2. מעקב אחר שינוים בפעילות וקישוריות מוחית בעקבות מחלות פרקינסון ודיכאון במודל של חיות מעבדה ובבני אדם.

1. פיזיולוגיה תאית של מחלות ניווניות של מערכת העצבים

2. מחלת פרקינסון

3. מחלת הנטינגטון

4. פיזיולוגיה תאית של הגרעינים הבזאליים (basal ganglia)

5. ביופיזיקיה של פעילות חשמלית אוטונומית בתאי עצב

6. חישוביות עצבית

• רישום רחב של הרבה אזורי מוח של העכבר בזמן תהליכים קוגניטיביים

• דיסקציה של אוכלוסיות ספציפיות על ידי שימוש במיקרוסקופיה דו-פוטונית ואופטוגנטיקה

• הבנת המפה הקוגניטיבית במוח הבריא והחולה

• מנגנונים עצביים של אישיות ואינטראקציות חברתיות

השפעות חוסמי טירוזין קינאז על neointimal formation והיצרות חוזרת (restenosis) אחרי balloon angioplasty, ויישום הטכנולוגיה ב-DRUG-ELUTING STENTS.

פתוגנזה של vascular wall remodeling אחרי balloon angioplasty וחשיבותה ב-restenosis.

נושאי המחקר של המעבדה

• דיכאון וחרדה: פיתוח טיפולים חדשים לדיכאון וחרדה על בסיס צמחי וחקר המנגנונים המוחיים העומדים בבסיס המחלות.

• השפעות THC בגילאים שונים : חקר השפעות חיוביות של THC על שיפור קוגניטיבי בהזדקנות ואלצהיימר, לצד השפעות שליליות בגיל ההתבגרות.

• המערכת הנוירוטרופית ולחץ ארוך טווח: חקר תפקידה של המערכת הנוירוטרופית והשפעת סטרס ארוך טווח על גיל ההתבגרות, והשפעתו על תהליכי הזדקנות.

פיזיולוגיה סביבתית: עמידות צולבת (cross-tolerance) מושרית על ידי אקלום לחום; דו-שיח בין מנגנונים מולקולאריים ופיזיולוגיים.

עמידות צולבת-זכרון מנגנוני הגנה תאית (היבט אפיגנטי)

חקר הפתוגנזה של מחלות דהמילינטיביות במע"צ מרכזית - דגש על טרשת נפוצה ונוירומיליטיס אופטיקה

אפיון של תאי גליה ותרומתם למנגנונים של כאב כרוני.

השפעות של סכרת, השמנה, ודלקת על מערכת העצבים.

נוירופיזיולוגיה של מערכת העיכול.

פיזיולוגיה, פרמקולוגיה ומבנה של תאי עצב ותאי גלייה במערכת העצבים האוטונומית.

אפיון של תהליכים הגורמים למוות של תאי עצב.

זיהוי ואפיון של גנים המשתתפים בהעברה סינפטית כולינרגית.

איפיון וזיהוי גנים המעורבים בהפתחותם ופעילות של תאי חוש לכאב.

Affective neuroscience of mental pain and its links to physical pain, depression and suicidality

Pharmacology & treatment of mental pain and its links to physical pain, depression and suicidality

Molecular pharmacology of opioid receptors

שינויים בפעולת המוח וליקויים התנהגותיים לאחר חשיפה קדם-לידתית לחומרים שונים: מודלים בעכברים, אפרוחים ותרביות תאי גזע;

מנגנונים ספטוהיפוקמפליים כולינרגיים הקשורים לשינויים אלו: תיקון ע"י השתלת תאי גזע, המנגנונים שבאמצעותם נעשית פעולת הריפוי של תאי הגזע.

תכונות נוירונים וסינפסות בקליפת המוח.

מנגנוני סינכרוניזציה ברשתות עצביות.

נוירופיזיולוגיה של אפילפסיה.

פיתוח חומרים ושיטות לאבחון על ידי MRI בהתמקדות בשיטות היפרפולריות

פיתוח כלים דיאגנוסטיים חדשים למיון חולים עם שבץ מוחי

הבנת ההשפעה של איסכמיה על מטבוליזם תוך תאי במוח ובלב

פיתוח חומרי ניגוד לצורך דימות pH בגוף החי ובמוח באופן בלתי פולשני

פיתוח כלים דיאגנוסטיים חדשניים מבוססי MRI לסרטן השד והכבד

הבנת תהליכי מחלה על ידי מעקב מטבולי לא פולשני בזמן אמת

מחקר בסיסי באיזוטופים יציבים להבנה וכוונון של תכונותיהם המגנטיות

היבטים אנומרים של פעילות אנזימטית

פיתוח חומרי ניגוד עתידיים שאינם מכילים מתכות

1) פיזיולוגיה של חוט השידרה והמערכת המוטורית

2) בקרה מוטורית של תנועה אוטומטית

3) חקר פגיעות טראומטיות בחוט שידרה

4) התפתחות רשתות נוירונים ותקשורת עצבית בחוט השידרה: פיזיולוגיה, דימות ואופטוגנטיקה.

5) פיתוח שיטות סטטיסטיות לניתוח סיגנלים רתמיים בלתי סטציונרים המיוצרים במערכת העצבים.

The main objective of our laboratory is to clarify molecular and genetic mechanisms in brain tumors that have potential implementation in the development of new diagnostic tools and therapeutic approaches:

1. Circulating miRNAs as biomarkers to treatment response in patients with high-grade glioma

2. The potential of Modified Decoy Oligonucleotides targeting DNA damage genes as a novel strategy for cancer treatment

3. The potential role played by the amplified genes on X chromosomes (AR, ASB12 and SPIN4) in brain tumors

מחקר תרגומי, שמטרתו פענוח המנגנונים העצביים העומדים בבסיס הפרעות נוירופסיכיאטריות, בדגש על סכיזופרניה ועל הפרעות המתווכות על ידי חוויות סביבתיות מוקדמות.

שימוש במודלים מגוונים במכרסמים ובמגוון שיטות התנהגותיות, פיזיולוגיות ומולקולריות, מתוך שאיפה לזהות כיוונים טיפוליים חדשים בהפרעות הללו.

הדמייה מוחית תפקודית (fMRI , DTI) במצבי חולי ,בעיקר בתחום מערכת הראייה, להערכת תגובת המוח לנזקים שונים במסלולי הראיה אך גם במצבים פוסט-טראומטיים ובקשר שבין תיאבון ופעילות מוחית.

ביוסינתזה ושחרור של חומרים אנדוגניים דמויי-דיגיטליס בבלוטת האדרנל.

מעורבות מעכבי משאבת הנתרן אשלגן במחלת הדכאון ויתר לחץ דם.

חקר תפקידי ההורמון הנתריורתי העליתי במוח.

מחקר צרברו-וסקולרי להבנת מנגנוני הנזק באיסכמיה מוחית ולמציאת פתרונות לטיפול בשבץ מוחי. הגנה על תאי המוח מפני נזק מוחי בתנאי איסכמיה וע"י כך הקטנת האוטם.

1. פיזיולוגיה תאית ומולקולרית של התמרת האור ברשתית.

2. מנגנון שוערות של תעלות מופעלות ע"י אור בפוטורצפטורים.

3. ניוון רשתית תורשתי.

המעבדה חוקרת מנגנונים מולקולריים ותאיים בבסיסם של תהליכי ניוון תאי עצב במהלך ההזדקנות

המעבדה שמה דגש על חקר מחלת ה ALS ומהם המנגנונים להתנתקות תא העצב מהשריר וניוונו

Our lab focuses in understanding the molecular, cellular, and functional mechanisms that underlie neurological disorders to develop therapeutic interventions for patients with neurological disorders.

1. Development of stem cell-based tools to advance human brain research. Specifically, the development of three-dimensional (3D) in vitro culture systems that are derived from stem cells to model brain development and disease.

2. Studying Neurodegenerative disorders ( e.g. Alzheimer’s and Parkinson’s) using induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from patients.

1. בקרת ביטוי הגן להורמון הפרתירואיד (PTH) הקובע רמות סידן בדם וחוזק עצם

2. מנגנוני בקרת ביטוי גנים לאחר השיעתוק: איטראקציות RNA - חלבון הקובעות את יציבות ה- mRNA ואת תרגומו, תפקיד microRNAs

3. לולאות משוב במאזן מינרלים במצבי בריאות ובאי ספיקת כליות

מנגנוני שחרור הורמונים בתאי בלוטת יותרת המוח (ההיפופיזה):

1. תפקיד ליפידים בממבראנת התא בבקרת השוערות של תעלות סידן.

2. זיהוי  ואפיון קומפלקסים חלבוניים המעורבים במנגנון שחרור הורמונים.

3. תפקיד איים ליפידים בממבראנת התא  בארגון המבני והמרחבי של אתרי שחרור הורמונים.

השפעות רעש אדפטציה לאור ברשתית ואת ההשפעה של תאורה מלאכותית על הפרעות פסיכיאטריות

מנגנונים מולקולריים בהפרעות פסיכיאטריות ותגובה לטיפול.

מעורבות המע' החיסונית וההורמונלית במחלות נוירופסיכיאטריות.

אפיון האינטראקציה בין תאי מע’ החיסון הפריפרית לתאי מע’ העצבים המרכזית

השפעות רעש על מערכת השמיעה והמערכת הוסטיבולרית.

התפתחות השמיעה בעובר ברחם אימו.

פוטנציאלים מעוררים וסטיבולריים.

פיזיולוגיה של "הדים מהאוזן" (otoacoustic emissions).

אבחנה בין פגיעה בשבלול האוזן לבין פגיעה באברי החוש לשווי משקל באמצעות פוטנציאלים מעוררים.

המנגנון של שמיעה באמצעות הרעדת עצם bone conduction.​

1. מנגנונים מולקולריים ותאיים בהתפתחות תאים פרוגניטורים של העין

2. התפתחות מערכת כלי הדם בעין

3. מורפוגנזה של העין

המעבדה עוסקת בחקר התהליכים המוחיים שהופכים התנהגות מוטיבציונית נורמלית להתמכרות. העבודה במעבדה משלבת עבודה עם עכברים בשיטות מגוונות, ביניהן אלקטרופיזיולוגיה, אופטוגנטיקה, ומבחנים התנהגותיים. הנושאים העיקריים במעבדה:

1) פלסטיות סינפטית במעגלים עצביים מזוהים לאחר חשיפה ממושכת לסמים.

2) פלסטיות סינפטית ארוכת טווח לאחר גמילה מסמים.

3) מעורבות של מנגנונים התמכרותיים בהשמנת יתר (האם השמנת יתר יכולה להיות מוסברת על ידי התמכרות לאוכל?)

בקרה של התפתחות תאי רכס עצבי (neural crest) לתאי עצב וגליה של מערכת העצבים.

בקרה מולקולרית של נדידת תאי neural crest בעובר.

תהליכי סומיטוגנזה והתפתחות השריר.

1. הכוונת צמיחת אקסונים בהתפתחות העוברית – מחקר בגישה מולקולרית וגנטית.

2. הבסיס הביוכימי של הכוונת צמיחת אקסונים – זיהוי, בידוד ואפיון של רצפטורים לחלבונים המעודדים צמיחת תאי עצב.

3. יצירת דגם מערכת העצבים המרכזית – תפקיד גורמי גידול וחלבוני תעתוק בהתמיינות תאים.

ביולוגיה מולקולרית של העברת נוירוטרנסמיטרים: מבנה ותפקיד הנשאים.

מנגנון הפעולה והבקרה של העברת נוירוטרנסמיטרים.

פענוח תהליכים מוחיים מורכבים באמצעות מערכת העצבים הפשוטה של הנמטודה סי אלגנס

בירור המנגנונים התאיים והמולקולריים שבבסיס הפעילות של הסטרואידים הקרדיאלים על תאי אדם.

מחלת אלצהיימר ודמנציות אחרות: פיתוח מודלים וגישות טיפוליות.

חבלה ורגנרציה במערכת העצבים של היונק.

מנגנונים דלקתיים וחיסוניים בתגובת מערכת העצבים לחבלה.

מנגנונים דלקתיים וחיסוניים במחלות אוטואימוניות של מערכת העצבים.

קידוד עצבי של ריח. אנחנו מנסים להבין איך מעובדת במח אינפורמציה על ריחות על מנת לאפשר זיהוי של ריחות חשובים בסביבה טבעית. לשם כך אנחנו משלבים שיטות של אלקטרופיסיולוגיה ודימות אופטי בעכברים מתנהגים.

אפיון, מבנה ופעילות של חלבונים המשתתפים בתהליכי למידה וזיכרון, בהתפתחות מערכת העצבים ובמחלות נוירולוגיות כמו שבץ, אפילפסיה ואלצהיימר. דגש על תעלות יוניות המופעלות על ידי גלוטמאט.