Лаборатория экспериментальной генетики высшей нервной деятельности была создана в 1933 году по инициативе Ивана Петровича Павлова. С 2016 года лабораторией руководит д.б.н. Наталья Алековна Дюжикова.

Основное направление исследований лаборатории заключалось в изучении генетических основ и влияния среды на формирование высшей нервной деятельности. В настоящее время исследуются молекулярно-клеточные, генетические и эпигенетические механизмы действия стресса и формирования постстрессорных патологических состояний, процессов обучения и памяти. Эксперименты проводятся на пчелах и уникальных крысах с наследственной высокой и низкой возбудимостью нервной системы. Линии высоко- и низковозбудимых крыс, выведенные в лаборатории путем селекции, проявляют специфические устойчивые нарушения в поведении после испытания психоэмоционального стресса и используются в качестве моделей для исследования тонких механизмов тревожно-депрессивных заболеваний человека. За время работы ученые выявили зависимые от возбудимости нервной системы эпигенетические нарушения и особенности реакции генетического аппарата клеток мозга на стрессорные воздействия. В данный момент начаты исследования влияния возбудимости на механизмы вызванного стрессом нейровоспаления.

В ходе исследований ученые выявили эпигенетические модификации генома клеток мозга, участвующие в ассоциативном обучении, формировании кратковременной и долговременной памяти у пчел. Сегодня исследуется роль глутаматных рецепторов (их отдельных субъединиц) в реализации пластических процессов в нервной системе пчел.

Результаты фундаментальных исследований лаборатории в целом способствуют созданию методов профилактики и коррекции ряда нервно-психических заболеваний человека на основе генетического подхода.