Исследования лаборатории физиологии вегетативной нервной системы посвящены изучению нейронных и нейрохимических механизмов регуляции висцеральных функций организма различными структурами центральной нервной системы. Работами лаборатории, в частности, установлены характер и функциональные особенности влияний гипоталамуса, миндалевидного комплекса, септальных ядер, базальных ганглиев, лимбической, соматосенсорной и моторной областей коры на активность идентифицированных вегетативных нейронов продолговатого мозга: дыхательных, кардиоваскулярных, бароафферентных симпатоингибирующих, висцеросенсорных нейронов ядра солитарного тракта и на активность вегетативных нейронов спинного мозга и симпатических нервов. В лаборатории проводятся также морфологические исследования по изучению особенностей организации эфферентных систем различных отделов неокортекса.
В микроионофоретических исследованиях лаборатории изучены влияния ряда нейротрансмиттеров (L-глутамата, ГАМК, норадреналина, серотонина, ацетилхолина, опиатных веществ) и их блокаторов на импульсную активность различных типов функционально идентифицированных одиночных инспираторных и экспираторных нейронов продолговатого мозга.
Большой раздел исследований лаборатории посвящен также изучению топографической проекции и функциональной организации афферентных систем основных висцеральных нервов в различных образованиях лимбической системы и нейронным механизмам коркового контроля лимбических структур мозга.
В результате исследований лаборатории впервые в структурах лимбического мозга обнаружены интегративные полисенсорно-полиэффекторные нейроны конвергентно-дивергентного типа, синхронно активирующие различные популяции вегетативных нейронов продолговатого и спинного мозга, обеспечивая тем самым корреляцию ряда вегетативных проявлений эмоционально-поведенческих реакций организма с симпатическими и парасимпатическими компонентами.
С целью выявления патогенетических механизмов развития гипертонической болезни в лаборатории изучается роль различных структур центральной нервной системы в формировании неврогенной артериальной гипертензии, вызванной применением стрессовых воздействий.
Результаты исследований лаборатории весьма важны не только для фундаментальной нейрофизиологии, но могут быть использованы и в клинике для диагностики вегетативных расстройств центрального происхождения.