Nguyễn Phương Nam hiện là thành viên của Nhóm nghiên cứu AVITECH. Hướng nghiên cứu của anh tập trung vào phân tích dữ liệu dọc và phát triển các mô hình học sâu đa phương thức nhằm mô hình hóa, dự đoán sự tiến triển của bệnh Alzheimer theo thời gian. Nghiên cứu hướng đến việc khai thác dữ liệu đa thời điểm và đa phương thức để hỗ trợ phát hiện sớm, dự đoán suy giảm nhận thức và đánh giá quá trình chuyển đổi giữa các giai đoạn bệnh.