Nel 1930, seguito e supportato dal suo maestro, portò a termine il suo primo lavoro sulle strutture dello strato dei granuli del cervelletto. Quando Pensa venne chiamato a Pavia, Moruzzi decise di non seguirlo e di restare a Parma, come allievo del professor Mario Camis, un illustre neurofisiologo a sua volta allievo di Charles Scott Sherrington.