他在我國較早的開展了達到國際先進水平的《高選擇性脊神經(jīng)后根切斷術(shù)(SPR手術(shù))》，通過多年臨床實踐和應(yīng)神經(jīng)解剖學及神經(jīng)生理學研究，進一步揭示了SPR手術(shù)的治療機理。從事整形外以來，對痙攣性斜頸的外科治療方面，也進行了深入的研究，應(yīng)用自行設(shè)計的《選擇性頸肌移除及副神經(jīng)切斷術(shù)》治療棄攣性頸216例，收到了良好的效果，開辟了外科手術(shù)方法治療痙攣性斜頸的新途徑。高曉群教授依據(jù)在腦癱外科研究與治療方面的進展及社會的需求，在鄭州大學各級領(lǐng)導的支持下，創(chuàng)建了“鄭州大學腦癱外科研究治療中心”，把科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，帶來了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，以創(chuàng)收養(yǎng)科研，促進了學科的發(fā)展。那些年，在國家及省級刊物上發(fā)表學術(shù)論文17篇，并應(yīng)邀赴美國講學，受到了國內(nèi)外同行專家的贊揚。

在國際合作方面，我國973計劃項目首席科學家肖傳國教授建立了合作研究關(guān)系，參與973計劃項目的神經(jīng)分子生物學基礎(chǔ)理論研究，以豐富神經(jīng)科學理論，開展新的研究領(lǐng)域，更好的完善、充實脊髓損傷和脊髓病變神經(jīng)性膀胱/直腸的功能重建理論和技術(shù)。

治療兒童痙攣性腦癱，已為560例痙攣性腦癱患進行了手術(shù)，術(shù)后肢體痙攣解除率達98%，肢體功能改善率達86%以上，療效優(yōu)于國內(nèi)外其它療法。