È specializzato nella diagnosi e cura nell'ambito della neurologia e negli studi preclinici. Si occupa dei disturbi neurologici dell'adulto e del bambino, delle patologie neurochirurgiche e oncologiche, delle malattie croniche e rare. Il centro è all'avanguardia per il trattamento delle malattie neurologiche neurodegenerative quali sclerosi multipla, sclerosi laterale amiotrofica, Parkinson, Alzheimer, patologie neuromuscolari, epilessie, malattie autoimmuni, genetiche metaboliche. L'attività di ricerca viene fatta attraverso lo studio dei sistemi molecolari e cellulari e la loro integrazione con il sistema neuronale.

È uno dei dipartimenti di neurologia più grandi d'Europa, che fa della ricerca sulle malattie cerebrovascolari, sui disturbi del movimento e sul dolore uno dei suoi punti di forza.
Oltre a essere Centro di riferimento nazionale per l'epilessia e l'Alzheimer dispone di una stroke unit (per la gestione della fase acuta e della riabilitazione dopo un ictus) e dei servizi di neurofisiopatologia, elettrofisiologia, neuroradiologia oltre a un laboratorio di immunologia del liquor.
Sono assai numerosi i centri e gli ambulatori specialistici: tre unità di valutazione Alzheimer (Uva), tre centri per la sclerosi multipla, due ambulatori per il Parkinson, tre ambulatori per cefalee e algia facciale, due ambulatori per le malattie neuromuscolari, due ambulatori per le malattie cerebrovascolari e infine un ambulatorio per i disturbi del movimento.
Infine, vi sono due servizi per la riabilitazione motoria, del linguaggio e delle funzioni cognitive.

Unità di neurologia dell'Ospedale Borgo Trento: si occupa di patologie neurologiche acute e croniche del sistema nervoso centrale e neuromuscolare. Il centro si caratterizza soprattutto per il trattamento delle malattie cerebrovascolari e per la diagnosi e la cura dei disturbi del movimento, del Parkinson e dei disturbi cognitivi, in particolare della malattia di Alzheimer

Unità operativa di neurologia clinica (Borgo Roma): il centro è specializzato per quanto riguarda le indagini biochimiche e biomolecolari sulle neuropatie periferiche, genetiche, lisosomiali e mitocondriali. Punti di eccellenza sono costituiti anche dal trattamento delle demenze (diagnosi genetica e liquorale mediante dosaggi di marker specifici) e dal trattamento con tossina botulinica delle distonie, della spasticità e paralisi cerebrali infantili. Particolarmente rilevante l'attività di studio e diagnosi delle encefalopatie spongiformi trasmissibili (unità operativa del registro nazionale), come la Bse e la malattia di Creutzfeldt Jacob (Cjd) ma anche quella relativa ai disturbi del sonno, dell'epilessia e del movimento. Il centro ha anche un ambulatorio dedicato alle cefalee...

Unità operativa di neurologia clinica (Borgo Roma): il centro è specializzato per quanto riguarda le indagini biochimiche e biomolecolari sulle neuropatie periferiche, genetiche, lisosomiali e mitocondriali. Punti di eccellenza sono costituiti anche dal trattamento delle demenze (diagnosi genetica e liquorale mediante dosaggi di marker specifici) e dal trattamento con tossina botulinica delle distonie, della spasticità e paralisi cerebrali infantili. Particolarmente rilevante l'attività di studio e diagnosi delle encefalopatie spongiformi trasmissibili (unità operativa del registro nazionale), come la Bse e la malattia di Creutzfeldt Jacob (Cjd) ma anche quella relativa ai disturbi del sonno, dell'epilessia e del movimento. Il centro ha anche un ambulatorio dedicato alle cefalee..Il dipartimento si occupa di patologie degenerative (malattia di Alzheimer, morbo di Parkinson e altri disordini del movimento); malattie autoimmuni e disimmuni (sclerosi multipla, miastenia); malattie cerebrovascolari; malattie neuromuscolari (neuropatie, distrofie muscolari, sclerosi laterale amiotrofica); epilessia; cefalea.
I suoi punti di forza riguardano in particolare la diagnosi di patologie ereditarie (atassie, malattia di Huntington, parkinsonismi familiari, neuropatie e distrofie muscolari) in collaborazione con il dipartimento di genetica, la terapia medica e chirurgica del Parkinson e dell'epilessia; il trattamento medico e riabilitativo delle demenze; l'approccio multidisciplinare, con supporto psicologico, alla sclerosi multipla; la terapia medica delle cefalee e la terapia con tossina botulinica delle distonie. Questi settori costituiscono inoltre centri di riferimento per programmi di interesse regionale.

La clinica neurologica rappresenta un centro di riferimento regionale per le epilessie (trattate con un approccio multidisciplinare che include competenze elettrofisiopatologiche, di neuroimaging e neurochirurgiche avanzate), la malattia di Parkinson e le malattie neuromuscolari (per le quali è attivo un laboratorio di diagnostica neuroimmunologica, neurochimica, molecolare e genetica). La clinica è inoltre specializzata per la diagnosi e la terapia dei disturbi del sonno. Ognuno di questi settori è poi particolarmente attivo sul fronte della ricerca clinica o molecolare. Altre linee di ricerca riguardano infine la neurofisiologia clinica, con particolare riferimento all'attività elettrica cerebrale e alla neurostimolazione correlata al movimento, al dolore, ai processi cognitivi, e l'esplorazione funzionale del cervello con metodiche di neuroimaging

Il dipartimento di scienze neurologiche e psichiatriche del Policlinico di Bari è suddiviso in diversi reparti. Il reparto universitario di neurologia Luigi Amaducci comprende l'ambulatorio specialistico per la sclerosi multipla e la sclerosi laterale amiotrofica più grande d'Italia ed è stato tra i primi nel nostro Paese a promuovere l'uso della tossina botulinica per il trattamento delle distonie focali dell'adulto. Altri settori di rilievo sono lo studio e il trattamento delle demenze (per la diagnosi delle quali è stata adottata una cartella clinica elettronica basata sulle linee guida dell'American academy of neurology) e la neuroepidemiologia. Il reparto comprende un centro per le cefalee e la fisiopatologia del dolore e una sezione di psicologia clinica e di neuropsichiatria infantile.
Il reparto universitario di neurologia Franco Michele Puca si distingue in particolare per la diagnosi e il trattamento di cefalee, epilessie e disturbi del sonno.
Il reparto ospedaliero di neurologia spicca per gli studi e i trattamenti della stanchezza cronica e delle cefalee vasomotorie e a grappolo e della depressione. In particolare, il centro si caratterizza per gli studi sugli aspetti immunitari che sottendono a queste patologie (psiconeuroimmunologia).

Le Unità operative assistenziali presenti nel Dipartimento di neuroscienze del Gemelli dispongono delle metodiche più avanzate per la diagnosi e la cura delle malattie di interesse neurologico, comuni e rare, avvalendosi dei servizi centralizzati del Policlinico e di propri laboratori diagnostici e di ricerca. Alle strutture assistenziali della neurologia (reparti di degenza, Stroke unit, day hospital, servizi di neurofisiopatologia e di neuropsicologia, ambulatori, laboratori di patologia, biochimica e biologia neuromuscolare e di neuroimmunologia) afferiscono pazienti con patologie del sistema nervoso centrale e periferico. Sono operative unità funzionali con specifiche competenze per: sclerosi multipla, sclerosi laterale amiotrofica e malattie del motoneurone, malattie dei nervi periferici, sindrome del tunnel carpale, miastenia, malattie muscolari, malattia di Steinert e altre miotonie, malattia di Alzheimer e altre forme di demenza, malattia di Parkinson, corea di Huntington, distonie e altri disturbi del movimento, atassie, paraparesi spastiche e altre malattie neurodegenerative, ictus e altre malattie cerebrovascolari, epilessia, disturbi del sonno, cefalee, sindromi neurologiche paraneoplastiche. L'attività diagnostico-terapeutica è affiancata da una intensa attività di ricerca in particolare nei settori della neurofisiologia e della biologia molecolare e cellulare.

Divisione di neurologia I: la divisione è specializzata nella diagnosi e trattamento di polineuropatie, miastenia, malattie neuroimmuni, epilessia e sclerosi multipla. Per quanto riguarda la malattia di Parkinson, il reparto si occupa in particolare di consulenze neurologiche, selezione e follow up di pazienti pre e post terapia chirurgica per stimolazione cerebrale profonda e di neuropsicologia. L'Unità di valutazione Alzheimer (Uva), infine, si occupa anche di neurologia e neuropsicologia di vasculopatie del sistema nervoso centrale e di ictus giovanile.
Divisione di neurologia II: l'attività della divisione si svolge su diversi fronti, rappresentati da vari ambulatori specialistici: diagnosi e trattamento delle malattie muscolari e del nervo periferico, dei tumori primitivi e secondari, delle sindromi atassiche degenerative, ereditarie e sporadiche, delle malattie cerebrovascolari, della sclerosi multipla, della sclerosi laterale amiotrofica e di malattie del motoneurone. La divisione comprende un centro di riferimento regionale per i disturbi del sonno, un laboratorio di neuropsicologia per diagnosi neuropsicologiche con l'esecuzione di test e neuroimaging funzionale e un laboratorio di neurobiologia clinica.
Divisione di neurologia III: la divisione si occupa in particolare di clinica, terapie e ricerca nei settori dell'emicrania e della cefalea a grappolo, della malattia di Alzheimer e delle demenze frontotemporali e della sclerosi multipla.
Divisione di neurologia IV: si occupa di neurologia d'urgenza e in particolare di ictus. Il reparto partecipa a diversi progetti di ricerca, tra cui l'analisi di fattori implicati nella genesi dell'ictus, lo studio del decorso clinico di pazienti colpiti da una prima crisi epilettica, l'analisi dei risultati di nuovi protocolli terapeutici nell'ambito dei tumori cerebrali. Sono inoltre attivi progetti di ricerca sulla valutazione a livello nazionale delle modalità di trattamento ospedaliero dei pazienti colpiti da ictus e sulla valutazione dell'efficacia del controllo dei fattori di rischio nella prevenzione della malattia.

L'interesse dell'istituto è rivolto soprattutto allo studio e al trattamento di condizioni complesse e ad alto costo sanitario e sociale e a patologie di interesse neurologico e neuropsichiatrico infantile caratterizzate da alta frequenza nella popolazione. In particolare, l'attività si articola in sei linee principali: malattie cerebrovascolari e diagnostica per immagini; neuroimmunopatologia e neuroncologia medica; processi neurodegenerativi e disordini del movimento; neuropsicopatologia dell'età evolutiva; neurologia funzionale e del comportamento; neuroscienze intervenzionali. Un notevole interesse è inoltre rivolto alla razionalizzazione dei piani di assistenza a livello sia ospedaliero che territoriale, in riferimento ai processi che vanno dalla diagnosi alla fase assistenziale e riabilitativa delle malattie neurologiche. I progetti di ricerca preclinica dell'istituto, basati sull'impiego di modelli sperimentali sia animali sia cellulari, riguardano in particolare lo studio dei meccanismi genetici, biochimici, immunologici e anatomo-funzionali coinvolti nella patogenesi delle principali malattie neurologiche.

L'Unità consiste in un reparto per acuti e un reparto di neuroriabilitazione. L'area clinica è stata suddivisa in unità di malattia per garantire l'elevata specializzazione del personale. L'ospedale dispone di uno dei maggiori servizi di neurofisiologia clinica d'Italia, con circa 30 mila esami effettuati l'anno. Al suo interno è attivo il Centro sclerosi multipla, primo centro italiano per numero di pazienti e per attività di ricerca, il Centro per i disturbi della memoria, il Centro per l'epilessia, il Centro cefalee, che ha in corso studi sulla genetica delle cefalee e sulle nuove terapie, oltre a un servizio di neuropsicologia clinica. Si occupa anche di malattie degenerative quali il Parkinson e la sclerosi laterale amiotrofica. Dispone inoltre di una Stroke unit dotata di 15 posti letto di cui 7 completamente monitorizzati e del recentissimo Istituto di neurologia sperimentale, un centro per la ricerca sulle patologie neurologiche e per la sperimentazione farmaceutica. Del medesimo dipartimento fa parte anche l'Unità di recupero e di riabilitazione funzionale, che consente di effettuare la riabilitazione (fisica e neuropsicologica) necessaria per eliminare i deficit residui dopo malattie che colpiscono il sistema nervoso, e l'Unità di neuroradiologia.
Ciò che caratterizza l'Unità in generale è la disponibilità di terapie sperimentali (attualmente sono in corso 27 sperimentazioni cliniche internazionali). Vi operano circa 60 medici tra neurologi e studenti in formazione.