Experter inom området neurovetenskap genomför detaljerade laboratorieexperiment och kliniska prövningar för att lära sig om hjärnans struktur och funktion. Forskare identifierar hur vissa kognitiva processer fungerar och hur olika delar av hjärnan utvecklas och förändras under en livstid. För att bli en del av ett neurovetenskapligt forskarlag krävs vanligtvis en doktorsexamen i specialiteten och få flera års erfarenhet för att förstå kognitionens otroligt komplexa natur. Att få en doktorsexamen i neurovetenskap innebär vanligtvis cirka åtta års college och slutförandet av en detaljerad avhandling baserad på oberoende forskning.
En person kan förbereda sig för ett neurovetenskapligt doktorandprogram redan i gymnasiet. För att förbereda sig för collegeklasser kan han eller hon ta avancerade kurser i biologi, fysik, anatomi och psykologi. Rådgivare kan hjälpa gymnasieelever att identifiera ackrediterade grundskolor som hjälper dem så småningom att komma in på doktorandprogram. När man väljer ett fyraårigt universitet bör en student överväga anseendet för varje skolas naturvetenskapliga program och möjligheterna till praktikplatser eller forskarassistenttjänster.
De flesta förstaårsstudenter som vill ta en doktorsexamen i neurovetenskap i psykologi, biologi eller premedicinska studier. Sådana utbildningar ger studenterna en grund för eventuellt forskningsarbete. Studenter tar ofta kurser i kognitiv psykologi, hjärn- och beteendestudier, anatomi och statistik. Genom klassrums- och laboratoriestudier får studenterna chansen att bekanta sig med aktuella trender inom forskning och bestämma sig för områden där de vill fokusera sin personliga forskning. Många studenter söker praktikplatser vid universitetslaboratorier för att förbättra sina chanser att bli antagen till forskarutbildningen.
Nära slutet av ett kandidatprogram kan en hoppfull neuroforskare börja söka till forskarskolor. De flesta ackrediterade universitet väljer ett mycket begränsat antal sökande varje år, baserat på utbildningsframgång, antagningsprovresultat, forskningserfarenhet och personliga uppsatser. En blivande student med tydliga forskningsmål och starka rekommendationer från professorer på grundnivå kommer sannolikt att bli antagen för antagning. Nya studenter träffar vanligtvis rådgivare för att skapa anpassade examensplaner, inklusive de typer av kurser de kommer att ta och de professorer som de är bäst lämpade att bedriva forskning med.
Neurovetenskapsdoktorander deltar i klassrumsföreläsningar och deltar i laboratorieforskning. De arbetar ofta i team med andra studenter och professorer med meningsfulla experiment. Beroende på en individs intresseområde och specialitet kan han eller hon hjälpa till att identifiera kognitiva processer, utforska den genetiska grunden för en psykisk störning eller undersöka potentiella fördelar eller biverkningar av mediciner.
För att få en doktorsexamen i neurovetenskap krävs vanligtvis att en student bedriver en hel del självständig forskning. Resultaten samlas in och organiseras i form av en avhandling, som presenteras för en panel av professorer, universitetsadministratörer och praktiserande experter inom neurovetenskap. Efter att ha framgångsrikt presenterat en avhandling och tagit examen från ett neurovetenskapsprogram kan en individ börja söka postdoktorala stipendier i privata laboratorier, universitet och läkemedelsföretag.