I 2010 oppnådde professor Tzoulis sin doktorgrad ved Universitetet i Bergen med prosjektet . Tzoulis er professor i nevrologi og nevrogenetikk ved Klinisk institutt 1 ved Universitetet i Bergen, og har også en bistilling ved Haukeland universitetssykehus. Som en klinisk nevrolog er professor Tzoulis en ekspert på bevegelesforstyrrelser og nevrodegenerasjon, herunder demens og parkinsonisme. Han leder forskningsgruppen , som fokuserer på å utforske mitokondrial dysfunksjon sin rolle i Parkinsons sykdom, og gjennom det søke å forbedre pasientdiagnostikk og utvikle nevrobeskyttende behandlinger. Han har blant annet mottatt et karrierestipend fra Helse Vest (2014-2018), et rekrutteringstipend fra Trond Mohn stiftelse (2017-2021) og flere utmerkelser for fremragende forskning (for eksempel Falchs Juniorpris i 2018).