עיצוב מחדש של מערכת העצבים הוא תהליך חיוני במהלך יצירת הרשתות העצביות הבוגרות – אוסף תאי העצב המרכיבים את המוח ומקושרים זה עם זה. עיצוב מחדש של מערכת העצבים במהלך תקופת ההתפתחות של המוח – תהליך הקורה אצל בני אדם אחרי הלידה ועד גיל ההתבגרות – כולל גיזום של קשרים קיימים ויצירת קשרים חדשים. המחקר שלנו מבקש לשפוך אור על תהליך זה. אנחנו משתמשים בזבוב הפירות כמודל לחקר העיצוב מחדש של מערכת העצבים, בין השאר בגלל ההיכרות הגדולה עם הגנטיקה שלו והיכולת שלנו לבצע בו מניפולציות גנטיות בקלות יחסית. במחקרנו מצאנו שגדילה מחדש של קשרים עצביים שונה מהגדילה הראשונית שלהם בזמן התפתחות הראשונית של המוח. כאשר מערכת העצבים נבנית מחדש ויוצרת רשתות עצביות חדשות, התהליך דומה חלקית לגדילה אחרי פציעה; מצאנו שמולקולות שהיו ידועות כחשובות להתחדשות רקמות אחרי פציעה אמנם לא היו חשובות לגדילה הראשונית של תאי העצב אבל שיחקו תפקיד מפתח בעיצוב מחדש שלהם ושל קשריהם עם תאי עצב אחרים. בדרכים אלו ואחרות, מחקרנו החל בחשיפת הדומה והשונה ברמה המולקולרית בין תהליך ההתפתחות הראשונית של המוח ובין עיצוב מחדש של המוח בבניית הרשת העצבית הבוגרת. בנוסף, מחקרנו חשף מנגנון חדש שאחראי לתזמון מדויק של הגיזום והגדילה מחדש של קשרים בין תאי עצב. המנגנון, המתבסס על גז החנקן החמצני שמווסת קישור בין שתי מולקולות, מוודא שתהליך הגיזום והקישור לא יקרה בו זמנית באותם תאי עצב.