As investigações desenvolvidas no Instituto do Cérebro do Rio Grande do Sul pelo Grupo de Pesquisa em Neurociências, sob a liderança do professor Jaderson Costa da Costa, compreendem dois eixos integrados: o da pesquisa translacional e o da pesquisa clínica. Os estudos clínicos em epilepsia, neurologia do desenvolvimento e neurofisiologia clínica são reconhecidos internacionalmente.
Em relação aos recém-nascidos, as descobertas e análises estão focadas no desenvolvimento de prematuros, bioeletrogênese e distúrbios do sono. A grande conquista está nas descobertas em bioeletrogênese e ontogênese, cujo estudo pioneiro se iniciou na Universidade em 1980. Por meio de um exame polissonográfico, realizado em recém-nascidos prematuros, registram-se dados comportamentais e fisiológicos, para avaliar a evolução da atividade cerebral dos bebês. O acompanhamento clínico desses recém-nascidos é feito no ambulatório de seguimento neonatal do Hospital São Lucas da PUCRS, onde atuam as equipes da Neurologia Infantil, Neonatologia e Neuropsicologia.
O aumento da expectativa de vida no Brasil, principalmente no Rio Grande do Sul, nos últimos 20 anos, associou-se à crescente incidência de doenças neurodegenerativas. Com esse enfoque, procurou-se maior interação entre as pesquisas básica e clínica. Dentre elas destacam-se: as que buscam o tratamento com células-tronco no controle das doenças neurodegenerativas; as que avaliam novos tratamentos para a epilepsia; e as que investigam os mecanismos da memória.
Pesquisas realizadas por diversos países a partir de células- -tronco ganham espaço no tratamento de doenças neurológicas, bem como novas tecnologias para obtenção de imagens médicas voltadas ao funcionamento do cérebro humano. Esses e outros elementos estão contemplados nas linhas de investigação do grupo: Bioeletrogênese; Células-tronco e doenças neurodegenerativas; Distúrbios do sono na infância; Doenças neuromusculares; Doenças neurovasculares; Epilepsia experimental; e Neurologia comportamental.