Pracovní skupina Experimentální neurovědy je odhodlána rozšiřovat vědecké poznání v oblasti neuronálních funkcí za fyziologických i patologických podmínek. Zaměřuje se na výzkum buněčné a molekulární biologie synaptického přenosu a plasticity, neuronálního vývoje a signalizace, zánětů nervového systému, fyziologie receptorů a iontových kanálů, homeostatických a metabolických procesů. Skupina se rovněž zabývá problematikou neurodegenerativních onemocnění (epilepsie, AD, PD, cerebrální ischemie apod.) a to jak v dospělosti, tak i během perinatálního období.

Výzkum je dále zaměřen na objasnění molekulární a buněčné podstaty stárnutí mozku, příčin, vzniku, progrese, diagnóz a využití potenciálních inovativních terapií neurodegenerativních a psychiatrických onemocnění s důrazem na Alzheimerovu nemoc. Používá biochemické, molekulárně biologické, farmakologické neuropsychologické a behaviorální metody, využívá buněčné kultury, pokusná zvířata (především animální modely neurodegenerací) a vzorky získané v humánní medicíně. 

Oddělení využívá řadu metod a nástrojů, včetně imunofluorescenčního zobrazování, biochemie, in vivo fotometrie, elektrofyziologie, mikrodialýzy a molekulárně-genetických přístupů. Jeho cílem je definovat spojení mezi základním výzkumem v neurobiologii, klinickou neurologií a psychiatrií v nejširším slova smyslu. 

Pracovní skupina udržuje úzké vazby s dalšími výzkumnými skupinami NUDZ, 3. lékařskou fakultou Univerzity Karlovy, Fyziologickým ústavem a Ústavem organické chemie a biochemie Akademie věd a s mezinárodními spolupracovníky z USA, Kanady, Německa, Italie a dalších. Skupina je aktivně zapojena do Erasmus Plus výměnných pobytu zahraničních studentů.