关注箭毒和一系列作用于中枢神经系统和脑循环的物质。他的研究方向开始转向精神药理学和行为生物学。1957年，他因为关于抑制某些机体物质作用的合成化合物的发现而获得诺贝尔生理学或医学奖。另一位诺贝尔奖得主恩斯特·鲍里斯·钱恩当时也在健康研究院工作。丽塔·列维-蒙塔尔奇尼也刚刚来到该所。许多科学家都被所里的协作氛围和全意大利少见的科学资源所吸引。然而不久之后，政治敌对和职业竞争损伤了这种大好局面，马罗塔的所长职务被撤，研究陷于停顿。博韦和其他研究员站出来支持马罗塔。他一点也不理解研究所在政治和官僚圈中的沉沦，