Udover at være uddannet læge, er Mathias klinisk forsker ved Psykiatrisk Center København, Rigshospitalet. Her har Mathias forsket i afhængighed siden 2017 med fokus på dels at undersøge nye behandlingsformer i kliniske lægemiddelforsøg, dels belyse den underliggende neurobiologi ved brug af hjerneskanningsmetoder.

Aktuelt er Mathias ph.d.-studerende og initiativtager til et forestående forskningsprojekt, der skal undersøge effekten af det psykedeliske stof psilocybin til behandling af mennesker med alkoholafhæng