Fin dai primi anni dell'arrivo alla Mayo Clinic, Rastelli si dedicò all'attività che sarebbe poi diventata la principale per lui: la ricerca sperimentale. In quei primi anni di ricerca (1962-1964) Rastelli si impegnò nello studio di un tipo di cardiopatia congenita: il canale atrioventricolare (Canale A. V.). Tale lesione congenita interessa la "crux cordis", il centro del cuore, la struttura che anatomicamente è costituita al centro del cuore e dunque nel punto di incrocio dei setti atriale e ventricolare e delle valvole atrioventricolare (tricuspide e mitrale). Questa porzione di cuore ha un'origine embriologica comune e cioè dai cosiddetti cuscinetti endocardici.