— новые данные о механизмах реализации сознания, а также когнитивных функциях мозга и участия физиологических механизмов мышления в работе мозга в норме и при патологии;
— новый алгоритм оценки электрических явлений в мозге для создания интерфейса между мозгом и физическим объектом; создание программы и устройства, обеспечивающих возможность управления физическими объектами по параметрам активности головного мозга человека;
— технология избирательного изменения работы нервных клеток в отдельных участках мозга;
— выявление данных о клеточных и молекулярных механизмах нормального и аберрантного нейрогенеза, фармакологических и нефармакологических путях его направленной регуляции;
— выявление факторов, предотвращающих аберрантный нейрогенез и оптимизирующих нормальный нейрогенез в исследованиях на поведенческом, системном, клеточном и молекулярном уровнях;
— результаты могут стать основой инновационных биомедицинских технологий лечения ряда форм патологии;
— раскрытие нейрофизиологических, молекулярных и эпигенетических механизмов познавательных процессов, участвующих в организации адаптивного поведения и условно-рефлекторной деятельности у млекопитающих и беспозвоночных;
— расшифровка процессов экспрессии генов, вовлекаемых в механизмы нейрональной пластичности;
— выявление и клонирование новых генов, участвующих в организации локомоторного поведения;
— установление ключевых геном-зависимых молекулярных механизмов, лежащих в основе процессов обучения и памяти, а также развития нейродегенеративных расстройств;
— установление информационных принципов физиологической организации поведения при взаимодействии сенсорных, когнитивных и управляющих процессов, при формировании когнитивных структур и речи в процессах обучения и памяти, при организации двигательного поведения;
— разработка физиологических основ поведения для робототехнических систем;
— разработка математических моделей регуляции физиологических процессов и систем организма человека; апробирование новых способов, диагностики, коррекции и реабилитации сенсорных, когнитивных и поведенческих дисфункций на основе информационных технологий;
— внедрение в медицинскую и педагогическую практику сертифицированных способов диагностики и коррекции нарушений двигательного поведения, слухоречевого восприятия и письменной речи, восстановления функций обучения и памяти; разработка основных механизмов и алгоритмов работы нейронных сетей, обеспечивающих переработку сенсорной информации, принятие решений и организацию двигательного ответа в реальной и в виртуальной среде, в нормальных и экстремальных условиях;
— установление принципов взаимодействия слуховой, зрительной, обонятельной, вестибулярной и двигательной систем, определяющих адекватное поведение, а также позволяющих осуществить реконструкцию многоуровневого взаимодействия физиологических процессов от молекулярных до целостного поведения;
— развитие новой методологии управления поведением человека при патологических состояниях мозга и пароксизмах его деятельности на основе совершенствования действующих моделей сенсорных систем и методов оптимального осознанного и неосознанного ввода сенсорной информации;
— получение данных о молекулярных механизмах синаптической передачи и ее регуляции у представителей позвоночных и беспозвоночных животных;
— выявление эволюционных закономерностей формирования механизмов межнейронного взаимодействия и его регуляции; получение данных о структурно-функциональной организации и эволюции нервной системы и исследования механизмов развития патологических процессов при нейродегенеративных заболеваниях;
— сравнительные исследования механизмов сенсорного восприятия, кодирования сенсорных сигналов, механизмов ориентации организмов в пространстве;
— исследование роли биологически значимых сигналов в организации поведения;
— создание препаратов, избирательно блокирующих синаптическую передачу в клетках мозга, разработка эффективных и пригодных для клинического применения избирательных антагонистов глутаматных рецепторов;
— исследование процессов в мозгу при обеспечении высших психических функций человека (внимания, речи, памяти, эмоций, мышления и т.п.), топографической и функциональной организации головного мозга человека, его базовых механизмов — детектор ошибок;