彼はその探求心ゆえ、研究に___し、周囲の喧騒すら彼の意識をかすめることはなかった。

「没頭」は、一つのことに集中し、他のことを顧みない状態を表します。「没入」も集中する意味で使われますが、より深く入り込む、一体になるというニュアンスが強く、VR体験などに用いられることが多いです。「没却」は忘れ去ること、または考慮しないことです。「没我」は、我を忘れ、何かに深く入り込むことですが、「研究に没頭する」が自然な表現である一方、「研究に没我する」はより詩的、あるいは極限的な精神状態を表す場合に用いられ、この文脈では「没頭」が最も適切です。