פרופסור לנוירוביולוגיה, חוקר את המנגנונים של שעון הביולוגי ואת הבקרה הנוירו-הורמונאלית של רבייה, קיבל דוקטורט מאוניברסיטת מרילנד בשנת 1997 והצטרף לסגל אוניברסיטת תל אביב בשנת 2001.
פרופסור גוטהילף פרסם כחמישים מאמרים בכתבי עת מדעיים, הנחה תלמידי מחקר רבים, ומצטיין בהוראה.
