La sua attività clinica e di ricerca in Neurologia si è sempre focalizzata, sin dalla tesi di laurea, sullo studio delle Demenze Degenerative in particolare della Malattia di Alzheimer.

Durante la specializzazione ha avuto modo di approfondire le malattie neurologiche svolgendo attività clinica presso i reparti di Neurologia Generale, Stroke Unit, Day Hospital, e ambulatori per i disturbi del movimento, la sclerosi multipla e l’epilessia.

Negli ultimi anni, ha svolto attività di ricerca presso il Dipartimento di Psichiatria della University College London (UCL) dove ha approfondito i disturbi comportamentali in corso di Demenze degenerative.

Dal 2016 svolge attività di ricerca e clinica presso il Dipartimento di Neuroscienze Umane della Sapienza Università di Roma in qualità di assegnista di ricerca.

Al contempo è iscritta al corso di Dottorato in Neuroscienze del Comportamento del Dipartimento di Psicologia della Sapienza Università di Roma.

La Dott.ssa D'Antonio collabora con il Servizio di Neurologia a Domicilio di Medelit a Roma dal Maggio 2018.