PNU-120596 ใช้เป็นสารกระตุ้นตัวรับนิโคตินิกอะเซทิลโคลีนชนิดแอลฟา-7 (α7 nAChR) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการศึกษาทางประสาทวิทยาและจิตเวช โดยเฉพาะในการวิจัยเกี่ยวกับโรคทางสมอง เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคจิตเภท และภาวะสมองเสื่อม สารนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของตัวรับ α7 nAChR ทำให้มีการส่งสัญญาณประสาทที่ดีขึ้น ซึ่งอาจช่วยปรับปรุงการทำงานของสมองในด้านความจำและการเรียนรู้ นอกจากนี้ PNU-120596 ยังมีการศึกษาวิจัยเพื่อประเมินศักยภาพในการรักษาอาการทางจิตเวชที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องทางความคิดและพฤติกรรมอีกด้วย