神經部積極推動學術研究的整合及拓展國內外學術交流，包括多項基礎及臨床合作研究，並積極參與國內外大型學術研討會發表研究成果。
神經醫學實驗室榮獲世界 Sleep Society 評選為 2004 年 "International Spot Light" Laboratory 的至高榮譽。
神經部及配合單位成立腦中風中心，積極推動梗塞性腦中風黃金 3 小時經靜脈注射血栓溶解劑，以及黃金 6 小時經動脈注射血栓溶解劑，療效卓著，並於 2009 年獲得國家生技醫療品質獎醫療院所類別「銀牌獎」。近期更進一步以”存活一瞬間: 經腦動脈曲栓術反轉缺血腦中風”於2017年獲得SNQ國家品質標章，已成為中台灣搶救急性缺血性腦中風的中樞。
神經部與神經外科合作，使用腦部深層刺激術，治療巴金森氏病，至今已完成 60多例，療效卓著。
因為 DBS 手術雖能改善運動症狀但無法防止腦部的持續退化，因此，我們也積極探討細胞重建手術，包括基因治療、神經生長素灌注及幹細胞移植。目前研究結果帶來樂觀與期望，但實際與有效的臨床應用，仍需等待嚴謹的臨床試驗之驗證。
神經部參與本院神經精神醫學中心，進行幹細胞應用於腦中風及神經退化性疾病的治療研究。我們目前開發以幹細胞-CD34+治慢性缺血性腦中風病患偏癱之臨床試驗與研究。
與德國法蘭克福大學神經科Prof. Ulf Ziemann 合作研究磁刺激對大腦或神經可塑性 (brain plasticity) 之影響，目前有4篇論文發表。
我們也與交通大學，林口長庚及英國國家神經醫學中心合作記錄腦深部手術雙側視丘下核(sub-thalamic nucleus)之訊號，目前有4篇論文發表。
我們動作障礙團隊與交大陳右穎教授團隊合作的論文，曾獲2009年醫工年會最佳論文獎。
本部積極進行多項藥物，疫苗或幹細胞之臨床試驗，多年來也逐漸有具體之效果呈現。
- 以肉毒桿菌botox治療自主動作障礙。
- 有關全球同步之先期研究包括：
- 以疫苗治療阿滋海默症。
- 以蝙蝠唾液製劑，治療急性缺血性腦中風。
- 以長效型 dopamine agonist 治療早期巴金森氏病。
- 與精神科合作的先驅研究，包括：
- 以 fish oil 治療巴金森氏病伴隨之憂鬱症。
- 以 sarcosine 治療巴金森氏病伴隨之失智症。