После подробного сообщения о вопросах, рассматриваемых на конгрессе по клинической нейрофизиологии и смежным наукам, Наталья Петровна подробно остановилась на проблеме функциональной нейрохирургии. Особый интерес у нее вызвали доклады, в которых авторы излагали о стереотаксическом лечении гиперкинезов и эпилепсии на основе введения множественных глубинных долгосрочных электродов с диагностической и лечебной целью.
Мы все с интересом выслушали и личное впечатление Натальи Петровны о таком форуме зарубежных ученых, на котором впервые появилась молодая представительница СССР. Естественно, организаторы конгресса сразу же захотели «раскрыть» личность мадам Бехтеревой из-за «железного занавеса». Что она собой представляет? Владеет ли английским языком? Можно ли с ней легко общаться? К удивлению Натальи Петровны, один из заместителей председателя конгресса предложил именно ей провести заседание одной из секций, так как ранее назначенный председатель из-за болезни не приехал. Ее согласие провести заседание секции вызвало у предлагавшего сомнение: как рассказывала Наталья Петровна, по выражению его лица можно было прочитать: «Ну, это мы еще посмотрим!»
Заседание секции она провела успешно, и после такого дебюта организаторам конгресса и всем присутствующим стало ясно, что из Советского Союза приехал талантливый, высококвалифицированный и перспективный нейрофизиолог. В немалой степени это сыграло свою роль в ее избрании в редакционный совет журнала «Electroencephalography and Clinical Neurophysiology» и включении в немногочисленную группу женщин-ученых, которые после окончания заседаний конгресса были представлены в Ватикане Папе Римскому.
С 1954 по 1962 год Наталья Петровна руководила электрофизиологической лабораторией в нейрохирургическом институте. За это время лаборатория сформировалась из талантливых старших (И. В. Введенская, Ю. В. Дубикайтис) и младших (Т. С. Степанова, В. В. Дубикайтис) научных сотрудников. Они выполняли многоплановые исследования в многопрофильной нейрохирургической клинике, совместно с другими специалистами занимались диагностированием, операционным контролем и послеоперационным ведением больных с опухолями головного мозга, черепно-мозговой травмой, сосудистой патологией, экстрапирамидными гиперкинезами и эпилепсией.
Наталья Петровна понимала, что в изучении функционального состоянии коры и подкорковых образований мозга должны участвовать квалифицированные инженеры, и для этого находила и приглашала талантливых специалистов. Перед ними стояла задача осуществлять технический контроль за аппаратурой и создавать условия для накопления новой нейрофизиологической информации. Эти инженеры (В. В. Усов, К. В. Грачев) наряду со своей повседневной работой успевали выполнять и оригинальные научные исследования по важным разделам функциональной нейрохирургии.