Ganglioside GM1 ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์เนื่องจากบทบาทของมันในการทำงานและการพัฒนาของเซลล์ประสาท มันเป็นส่วนประกอบสำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์ในสมอง โดยเฉพาะใน lipid rafts ซึ่งมีอิทธิพลต่อการส่งสัญญาณและการสื่อสารระหว่างเซลล์ GM1 ถูกศึกษาเพื่อศักยภาพในการบำบัดโรคเสื่อมถอยของระบบประสาท เช่น โรคพาร์กินสันและอัลไซเมอร์ เนื่องจากช่วยส่งเสริมการรอดชีวิตและการซ่อมแซมของเซลล์ประสาท นอกจากนี้ ยังใช้ในการศึกษาความสามารถในการจับสารพิษ เช่น โคลเรอท็อกซิน ทำให้มีคุณค่าในการวิจัยทางภูมิคุ้มกันและวัคซีน GM1 ยังมีบทบาทในการทำความเข้าใจกลไกเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งและโรคภูมิต้านตนเอง