Clozapine N-oxide dihydrochloride ถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ในฐานะเครื่องมือทางเภสัชวิทยาเพื่อกระตุ้นตัวรับที่ถูกออกแบบขึ้นซึ่งเรียกว่า DREADDs (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs) สารนี้ช่วยให้สามารถควบคุมกิจกรรมของเซลล์ประสาทในวงจรสมองเฉพาะเจาะจงได้อย่างแม่นยำ โดยไม่กระทบต่อระบบสารสื่อประสาทตามธรรมชาติ เมื่อให้ยาในโมเดลทดลอง สารนี้สามารถผ่านกำแพงเลือด-สมองและจับกับตัวรับ DREADD hM3Dq หรือ hM4Di อย่างเลือกสรร ช่วยให้นักวิจัยปรับเปลี่ยนการส่งสัญญาณในเซลล์และศึกษาฟังก์ชันของสมอง เช่น พฤติกรรม อารมณ์ ความจำ และการเสพติด ความเลือกสรรสูงและความสัมพันธ์ต่ำกับตัวรับตามธรรมชาติทำให้เหมาะสมสำหรับการควบคุมทางประสาทที่ควบคุมตามเวลาได้ใน vivo สารนี้มักใช้ในงานวิจัยกับสัตว์ทดลองขนาดเล็กรวมถึงหนูผ่านการฉีดเข้าสู่ระบบหรือการให้ทางสมองโดยตรง สนับสนุนความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจโรคทางระบบประสาทและจิตเวช