Verhagen onderzoekt de moleculaire en genetische ondergrond van psychologische problemen zoals eenzaamheid. Momenteel richt zij zich op psychopathologie en de werking van het knuffelhormoon oxytocine in jongvolwassenen. Daarvoor werkt zij onder meer samen met het GEMH-lab, dat staat voor Games for Emotional and Mental Health. Zij draagt hiermee bij aan de ontwikkeling van games en virtual reality platforms die jongeren sociaal kunnen ondersteunen.