Kariera naukowa Rozpoczynając w trakcie studiów swoje badania znalazł się Szentágothai w centrum toczącej się wówczas w świecie naukowym dyskusji między zwolennikami koncepcji autonomicznego układu nerwowego jako rozproszonej ciągłej sieci włókien nerwowych, a tymi, którzy uważali neurony za autonomiczne komórki tworzące nieciągła sieć poprzez połączenia aksonów między sobą. Opracował on w tym okresie metodę badania szlaków i połączeń nerwowych poprzez śledzenie przebiegu wybarwionych srebrem zdegenerowanych włókien nerwowych uszkodzonych wcześniej celowo neuronów. Prace Szentágothaia przyczyniły się do zwycięstwa drugiej ze wspomnianych koncepcji. W trakcie pracy w Uniwersytecie Budapeszteńskim otrzymał tytuł profesorski.
W roku 1946, Szentágothai objął stanowisko kierownika Instytutu Anatomii zniszczonego podczas wojny Uniwersytetu w Peczu. Zreorganizował tam system nauczania i zebrał zespół prowadzący badania eksperymentalne nad anatomią czynnościową łuków odruchowych i synaps oraz nad regulacją neuroendokrynną i embriologią układu nerwowowego. Jednym z owoców tych badań była opublikowana w roku 1962 monografia (pol.