Naše oddělení se soustředí na výzkum mechanismů bolesti a možnosti její léčby. Studujeme zejména modulaci synaptického přenosu nociceptivní informace na míšní úrovni, která se podílí na vzniku řady bolestivých stavů. Naším cílem je objasnění těchto modulačních mechanismů a následně možnost zlepšení terapie patologických bolestivých stavů, jako jsou hyperalgesie, allodynie a bolesti při neuropatických stavech a nádorových onemocněních. V poslední době se soustředíme na studium úlohy receptorů aktivovaných capsaicinem (TRPV1), purinergních receptorů (P2X) a zánětlivých cytokinů při stavech neuropatické a zánětlivé bolesti. Při studiu této problematiky využíváme elektrofyziologických, optogenetických, behaviorálních, molekulárních a imunohistochemických technik.

Skupina buněčné a molekulární neuroendokrinologie se pod vedením RNDr. Zemkové věnuje výzkumu membránových receptorů a iontových kanálů v neuroendokrinních buňkách. V současnosti je výzkum zaměřen na purinergní P2X receptory aktivované extracelulárním adenosin-5´-trifospfátem (ATP), jejich molekulární strukturu a funkci, farmakologii, a úlohu v elektrické excitabilitě, vápníkové signalizaci a sekreci neurotransmiterů a hormonů.