ดาตูราเมเทลิน I แสดงศักยภาพในงานวิจัยทางระบบประสาทเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับระบบโคลิเนอร์จิก ถูกศึกษาเพื่อคุณสมบัติเสริมสร้างการรับรู้และป้องกันเซลล์ประสาท โดยเฉพาะในโมเดลของโรคเสื่อมถอยของระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์ สารประกอบนี้แสดงกิจกรรมยับยั้งอะซีทิลโคลีนเอสเทอเรส ซึ่งช่วยเพิ่มระดับอะซีทิลโคลีนในสมอง สนับสนุนการทำงานของความจำและการเรียนรู้ นอกจากนี้ยังถูกสำรวจสำหรับผลต้านการอักเสบในเนื้อเยื่อประสาท ชี้ถึงการประยุกต์ใช้ทาง درمانیที่เป็นไปได้ในการจัดการการอักเสบของระบบประสาท เนื่องจากมีแหล่งกำเนิดจากธรรมชาติและกิจกรรมเฉพาะเจาะจง จึงทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนาการรักษาใหม่สำหรับความผิดปกติทางความรู้ความเข้าใจ