Trascorso l'anno in clinica dopo la laurea, per completare la sua preparazione biologica e su diretto consiglio di Pietro Grocco, frequentò per un anno e mezzo la Patologia generale dell'Università degli Studi di Pavia diretta dallo scienziato professor Camillo Golgi che proprio in quell'anno, 1906, venne insignito del premio Nobel per la medicina. Durante la sua permanenza, Frugoni studiò la forma morbosa nota come miastenia, grave o pseudoparalitica, individuandone la causa in alterazioni morfofunzionali a livello della placca motrice responsabili del blocco della trasmissione neuromuscolare. Questa deduzione scaturita dalle osservazioni cliniche e istopatologiche è stata oggi sostanzialmente confermata dalle acquisizioni che ascrivono l'eziopatogenesi della malattia alla presenza di anticorpi contro i recettori dell'acetilcolina a livello della giunzione neuromuscolare.