Nella sezione di paleopatologia, collocata all'entrata del primo piano, è possibile osservare, nel piano superiore della vetrina, due crani, usati per studiare e ricostruire la storia naturale di alcune malattie e tecniche terapeutiche. Il primo cranio, proveniente da un cimitero romano, è un esempio di quanto chiare ed evidenti possano essere le lesioni lasciate sulla teca cranica da una malattia infettiva, la sifilide. Il secondo, databile al II secolo d.C, proveniente da un'area rurale romana, appartiene ad un bambino a cui è stato praticato un intervento di trapanazione cranica.