甘教授在国际上首次研发出了经颅双光子活体显微成像技术，该技术能够实现长时程活体观察动物的神经元突触变化和神经元电活动情况。利用这个平台就大脑皮层神经突触可塑性进行研究，通过对学习和记忆过程中以及疾病状态下的树突棘可塑性进行分析，从而研究学习和记忆过程中以及疾病状态下（自闭症、慢性疼痛、抑郁症、睡眠障碍、精神分裂症和阿尔茨海默症）的树突棘可塑性的变化，其研究证明了大脑皮层大部分树突棘能稳定存在于整个生命过程，并能作为长期信息存储的结构基础。另外在学习记忆、睡眠功能、小胶质细胞功能领域做了一系列开创性工作，同时在老年痴呆症的基础研究与新药研发方面也做了多年的工作。目前在国际期刊Nature (5篇)、Science (2篇)、Cell (1篇)、Nature Neuroscience (7篇)等杂志上发表多达84篇高水准文章，其论文被引用近17000次。