Per le ricerche effettuate le sono stati conferiti premi e numerosi riconoscimenti: il Premio Nazionale del Ministro per i Beni Culturali ed Ambientali nel 2002; “Perception Lecture” nel 2004; la Medaglia di Koffka dell’Università di Giessen nel 2011; la “Ken Nakayama Medal for Excellence in Visual Science” nel 2019. È Socio Corrispondente dell’Accademia Nazionale dei Lincei dal 2014, e Socio Nazionale dal 2024 e membro del Academia Europaea dal 2023. Lei è stato assegnato un ERC Advanced Grant (2014-2019) ed è stata Senior Scientist di altri 3 ERC. È Presidente Eletto della Società Italiana di Neuroscienze (2023-2027).
Morrone è un’esperta del sistema visivo dell'uomo e dei mammiferi e del loro sviluppo con l’età, utilizzando metodologie che spaziano dall’elettrofisiologia, alla psicofisica, modellistica computazionale e di brain imaging funzionale.
È autore di oltre 230 (75 dal 2014) pubblicazioni sulle migliori riviste internazionali del campo (18500 citazioni, h-index 71, google scholar), come quelle del gruppo Nature e del gruppo Cell Press.
È responsabile del Polo del Molise della Fondazione Lincei per la Scuola dal 2014, e co-responsabile del Polo di Pisa dal 2016.
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