Վեգետատիվ նյարդային համակարգի ֆիզիոլոգիայի լաբորատորիայի հետազոտությունները նվիրված են օրգանիզմի ընդերային ֆունկցիաների կենտրոնական նյարդային համակարգի տարբեր կառուցվածքների կողմից իրականացվող կարգավորման նյարդաբջջային և նյարդաքիմիական մեխանիզմների ուսումնասիրմանը: Լաբորատորիայի աշխատանքներով, մասնավորապես, բացահայտվել են երկարավուն ուղեղի նույնականացված վեգետատիվ նեյրոնների` շնչառական, սիրտանոթային, բարոկենտրոնաձիգ սիմպաթոարգելակիչ, մենավոր ուղու կորիզի ընդերազգայական նեյրոնների, ինչպես նաև ողնուղեղի վեգետատիվ նեյրոնների և սիմպաթիկ նյարդերի ակտիվությունների վրա հիպոթալամուսի, նշաձև համալիրի, սեպտալ կորիզների, հիմնային հանգույցների, կեղևի լիմբիական, մարմնազգայական և շարժողական գոտիների ունեցած ազդեցությունների բնույթը և ֆունկցիոնալ առանձնահատկությունները: Մորֆոլոգիական հետազոտություններում լաբորատորիայում ուսումնասիրվում են նաև կեղևի տարբեր բաժինների արտատար համակարգերի կազմավորման առանձնահատկությունները:
Լաբորատորիայի միկրոիոնոֆորետիկ հետազոտություններում ուսումնասիրվել են մի շարք նեյրոտրանսմիտորների (L-գլուտամատի, ԳԱՅԹ-ի, նորադրենալինի, սերոտոնինի, ացետիլխոլինի, օպիատային նյութերի) և նրանց բլոկատորների ազդեցությունները երկայանաձիգ ուղեղի տարբեր տիպերի ֆունկցիոնալ նույնականացված մեկական շնչառական և արտաշնչառական նեյրոնների իմպուլսային ակտիվության վրա:
Լաբորատորիայի հետազոտություններում զգալի մաս են կազմում լիմբիական համակարգի տարբեր կառուցվածքներում հիմնական ընդերային նյարդերի կենտրոնաձիգ համակարգի տեղադրական պրոեկցիաների և նրանց ֆունկցիոնալ կազմավորման ուսումնասիրությունները, ինչպես նաև լիմբիական կառուցվածքների ուղեղի կեղևային հսկողության նեյրոնային մեխանիզմների ուսումնասիրությունները:
Լաբորատորիայի հետազոտությունների արդյունքում առաջին անգամ ուղեղի լիմբիական գոյացություններում հայտնաբերվել են զուգամիտող-տարամիտող տիպի բազմազգաց-բազմաէֆեկտոր ինտեգրատիվ նեյրոններ, որոնք սինխրոն ակտիվացնում են երկարավուն ուղեղի և ողնուղեղի վեգետատիվ նեյրոնների տարբեր տեղախմբեր, այդպիսով ապահովելով օրգանիզմի զգայավարքագծային ռեակցիաների մի շարք վեգետատիվ արտաբերումների համահարաբերությունը սիմպաթիկ և պարասիմպաթիկ բաղադրիչներով:
Հիպերտոնիկ հիվանդության զարգացման ախտածնական մեխանիզմների պարզաբանման նպատակով լաբորատորիայում ուսումնասիրվում է սթրեսային ներգործումների կիրառմամբ առաջացած նյարդածին զարկերակային հիպերթենզիայի զարգացման գործում կենտրոնական նյարդային համակարգի տարբեր կառուցվածքների դերը:
Լաբորատորիայի հետազոտությունների արդյունքները շատ կարևոր են ոչ միայն հիմնարար նեյրոֆիզիոլոգիայի համար, այլ կարող են նաև օգտագործվել կլինիկայում կենտրոնական ծագում ունեցող վեգետատիվ խախտումների ախտորոշման համար: