Jeffrey Kleim ha conseguito il dottorato in Psicologia nel 1992 presso la Nipissing University di North Bay, in Canada, e il dottorato come NSERC Centennial Scholar alla University of Illinois nel 1997. Ha ricoperto il ruolo di docente post-dottorato preso il Canadian Institute of Health Research, durante il quale si è occupato di neurofisiologia al Kansas University Medical Center. Nel 1998 è entrato nel corpo docenti del Canadian Center for Behavioral Neuroscience di Lethbridge, in Canada, in qualità di Canadian Research Chair e Alberta Medical Research Scholar. Borsista in ricerca clinica presso lo University of California Irvine Medical Center nel 2004, l’anno successivo è passato alla Facoltà di Neuroscienze del Florida’s McKnight Brain Institute ed è stato vicedirettore del Brain Rehabilitation Research Center dell’ospedale Gainesville Veterans Affairs. Nel 2011 ha diretto il programma di laurea triennale della School of Biological and Health Systems Engineering (SBHSE) presso la Arizona State University, dove ha assunto la carica di Direttore Associato nel 2017.

La ricerca di Kleim si occupa della comprensione del rapporto tra plasticità cerebrale e apprendimento del sistema nervoso sano e riapprendimento del sistema nervoso compromesso. Il suo lavoro si concentra sull’identificazione dei segnali comportamentali e neurali fondamentali da cui deriva la plasticità cerebrale, in particolare in relazione alla corteccia motoria. Lo scopo del suo gruppo di ricerca è quello di sviluppare terapie basate sulla neurobiologia per migliorare la qualità della vita dei pazienti che soffrono di disturbi neurologici. Integrando modelli animali e soggetti clinici, il suo lavoro investiga l’applicabilità di diverse terapie coadiuvanti nella stimolazione della plasticità. Gli esperimenti prevedevano manipolazioni farmacologiche affiancate alla stimolazione corticale e del nervo cranico per migliorare le funzioni motorie dopo ictus, lesioni cerebrali traumatiche e malattia di Parkinson. Oltre a studiare l’efficacia delle terapie coadiuvanti, Kleim si è inoltre occupato di esaminare l’influenza della genomica sull’efficacia di queste potenziali terapie.