Nuvenzepine ถูกใช้ในการวิจัยทางการแพทย์เพื่อศึกษากลไกการทำงานของระบบประสาท โดยเฉพาะในด้านที่เกี่ยวข้องกับตัวรับ muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางระบบประสาทและสมอง สารนี้มักถูกนำมาใช้ในการทดลองเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับโรคทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ และโรคพาร์กินสัน นอกจากนี้ยังมีการศึกษาเพื่อประเมินศักยภาพในการรักษาโรคทางจิตเวชบางชนิด เช่น โรคจิตเภท อย่างไรก็ตาม การใช้งานยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา และยังไม่มีการนำมาใช้ทางการแพทย์อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน