После окончания ВМА до 1932 года Абуладзе служил военным врачом в Закавказье, продолжая научные контакты с Павловым. С 1932 года до смерти был научным сотрудником Физиологического отдела ИЭМ в Ленинграде. Участвовал как врач в войне с Финляндией и в Великой Отечественной войне. Докторскую диссертацию защитил в 1950 году. В 1953 году избран членом-корреспондентом АМН СССР.
В первой работе (1935), выполненной в лаборатории Павлова, Абуладзе продолжил исследования В. С. Галкина, проведенные последним под руководством профессора А. Д. Сперанского; он изучал деятельность мозга собак, лишенных трех дистантных рецепторов и находившихся в состоянии постоянной спячки. Установил у этих собак резкие изменения корковой деятельности.
Вот что вспоминал Абуладзе об этой работе: «В своей работе Павлов был строг как к самому себе, так и к сотрудникам и требовал прежде всего точного наблюдения факта. Будучи врачом и работая в его лаборатории в Институте экспериментальной медицины, я проводил исследование одной собаки, у которой были удалены зрительный, обонятельный и слуховой рецепторы. Эта собака лежала и спала почти 22 часа в сутки, просыпаясь только во время опыта, приема пищи и опорожнения мочевого пузыря и кишечника. Об этом Иван Петрович знал с моих слов. Он интересовался моей работой и однажды зашел в камеру, где находилась эта собака. Случилось это без меня и как раз в тот день, когда я применил вместо пищевого безусловного раздражителя кислотный и электрокожный. Все это так повлияло на собаку, что она после опыта в этот день не лежала и не спала. Иван Петрович несколько раз заходил в эту камеру в тот день и все время заставал собаку в бодром состоянии. На другой день утром Иван Петрович встретился со мной, и надо было видеть его лицо и слышать его речь, чтобы представить себе, с каким гневом и яростью он разговаривал со мной, упрекал меня в неточности наблюдений и неверно собранных сведениях относительно поведения моей экспериментальной собаки. Но, когда я рассказал ему об истинном положении вещей, он сразу переменился и сказал: «Вы сейчас себя порядочно оправдали, но если эта собака после отмены новых безусловных раздражителей снова не уснет, мое доверие к Вам будет подорвано».
От всех сотрудников Павлов требовал аккуратности в работе и серьезного отношения к делу. Однажды надо было показать приезжим учёным один очень важный опыт. Его демонстрация была поручена мне. Накануне Иван Петрович сказал мне, что он будет смотреть опыт завтра в 11 часов утра, добавив с улыбкой: «Если этот опыт у Вас завтра не выйдет, я при гостях же Вас побью».