Eksperci w dziedzinie neuronauki przeprowadzają szczegółowe eksperymenty laboratoryjne i próby kliniczne, aby poznać strukturę i funkcję mózgu. Naukowcy określają, jak działają określone procesy poznawcze oraz jak różne obszary mózgu rozwijają się i zmieniają w ciągu życia. Aby stać się częścią zespołu badawczego neuronauki, osoba musi zwykle uzyskać tytuł doktora w tej specjalności i zdobyć kilkuletnie doświadczenie, aby zrozumieć niezwykle złożoną naturę poznania. Uzyskanie doktoratu z neurologii zazwyczaj wymaga około ośmiu lat studiów i ukończenia szczegółowej rozprawy opartej na niezależnych badaniach.
Osoba może przygotować się do programu doktoranckiego z neurologii już w szkole średniej. W celu przygotowania się do zajęć w college’u może uczęszczać na zaawansowane kursy z biologii, fizyki, anatomii i psychologii. Doradcy mogą pomóc uczniom szkół średnich zidentyfikować akredytowane szkoły licencjackie, które pomogą im ostatecznie dostać się na studia doktoranckie. Wybierając czteroletnią uczelnię, student powinien wziąć pod uwagę reputację programu naukowego każdej szkoły oraz możliwości odbycia stażu lub stanowiska asystenta naukowego.
Większość studentów pierwszego roku studiów, którzy chcą uzyskać tytuł doktora neurologii z psychologii, biologii lub studiów przedmedycznych. Takie programy studiów zapewniają studentom podstawę do ewentualnej pracy badawczej. Studenci często biorą udział w kursach z psychologii poznawczej, badań mózgu i zachowania, anatomii i statystyki. Dzięki studiom stacjonarnym i laboratoryjnym studenci mają szansę zapoznać się z aktualnymi trendami w badaniach i zdecydować, na jakich obszarach chcą skoncentrować swoje osobiste badania. Wielu studentów odbywa staże w laboratoriach uniwersyteckich, aby zwiększyć swoje szanse na przyjęcie na studia magisterskie.
Pod koniec studiów licencjackich pełen nadziei neurobiolog może zacząć aplikować na studia podyplomowe. Większość akredytowanych uniwersytetów każdego roku wybiera bardzo ograniczoną liczbę kandydatów na podstawie sukcesu edukacyjnego, wyników testów wstępnych, doświadczenia badawczego i osobistych esejów. Potencjalny student z jasnymi celami badawczymi i silnymi zaleceniami profesorów licencjackich prawdopodobnie zostanie przyjęty do przyjęcia. Nowi studenci zazwyczaj spotykają się z doradcami, aby ustalić niestandardowe plany studiów, w tym rodzaje kursów, na które będą uczęszczać, oraz profesorów, z którymi najlepiej nadają się do prowadzenia badań.
Doktoranci Neuroscience uczęszczają na wykłady i uczestniczą w badaniach laboratoryjnych. Często pracują w zespołach z innymi studentami i profesorami nad znaczącymi eksperymentami. W zależności od obszaru zainteresowań i specjalizacji danej osoby, może ona pomóc zidentyfikować procesy poznawcze, zbadać genetyczne podłoże zaburzenia psychicznego lub zbadać potencjalne korzyści lub skutki uboczne leków.
Aby uzyskać doktorat z neuronauki, student jest zwykle zobowiązany do przeprowadzenia wielu niezależnych badań. Wyniki są zbierane i porządkowane w formie rozprawy, która jest prezentowana panelowi profesorów, administratorów uczelni i praktykujących ekspertów z dziedziny neuronauki. Po pomyślnym przedstawieniu rozprawy i ukończeniu programu z zakresu neuronauki, osoba może zacząć szukać stypendiów podoktorskich w prywatnych laboratoriach, uniwersytetach i firmach farmaceutycznych.