Відкрив нові закони структурної організації нервової системи. Створив принципово новий метод макромікроскопічного дослідження, який дозволив вивчати будову окремих структурних частин на цілісному організмі. Вчений є основоположником стереоморфології, автором методу вшитих електродів для хронічних досліджень периферичної нервової системи. Академік розкрив закономірності розподілу нервових волокон на серці, вперше в науці описав шість нервових сплетінь серця, а також проводив дослідження іннервації шлунка.