ผู้เชี่ยวชาญในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์ทำการทดลองในห้องปฏิบัติการอย่างละเอียดและการทดลองทางคลินิกเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างและการทำงานของสมอง นักวิทยาศาสตร์ระบุว่ากระบวนการทางปัญญาบางอย่างทำงานอย่างไรและพื้นที่ต่าง ๆ ของสมองพัฒนาและเปลี่ยนแปลงตลอดชีวิต เพื่อที่จะเป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยด้านประสาทวิทยาบุคคลทั่วไปจะต้องได้รับปริญญาเอกในสาขาพิเศษและได้รับประสบการณ์หลายปีเพื่อทำความเข้าใจธรรมชาติที่ซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อของการรับรู้ การได้รับปริญญาเอกทางด้านประสาทวิทยานั้นโดยทั่วไปแล้วจะเกี่ยวข้องกับวิทยาลัยประมาณแปดปีและการทำวิทยานิพนธ์โดยละเอียดตามการวิจัยอิสระ
บุคคลที่สามารถเตรียมความพร้อมสำหรับโปรแกรมปริญญาเอกประสาทวิทยาเร็วเท่าโรงเรียนมัธยม เพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับการเรียนวิทยาลัยเขาหรือเธอสามารถใช้หลักสูตรขั้นสูงในชีววิทยาฟิสิกส์กายวิภาคศาสตร์และจิตวิทยา ผู้ให้คำปรึกษาสามารถช่วยนักเรียนมัธยมให้ระบุโรงเรียนระดับปริญญาตรีที่ได้รับการรับรองซึ่งจะช่วยให้พวกเขาได้เข้าเรียนในระดับปริญญาเอก เมื่อเลือกมหาวิทยาลัยสี่ปีนักเรียนควรพิจารณาชื่อเสียงของหลักสูตรวิทยาศาสตร์ของโรงเรียนแต่ละแห่งและโอกาสในการฝึกงานหรือตำแหน่งผู้ช่วยวิจัย
นักศึกษาวิทยาลัยส่วนใหญ่ที่ต้องการได้รับปริญญาเอกทางด้านประสาทวิทยาจิตวิทยาหรือการศึกษาล่วงหน้า หลักสูตรปริญญาดังกล่าวช่วยให้นักศึกษามีพื้นฐานสำหรับงานวิจัยขั้นสุดท้าย นักเรียนมักจะเรียนหลักสูตรจิตวิทยาความรู้ความเข้าใจการศึกษาสมองและพฤติกรรมกายวิภาคศาสตร์และสถิติ ผ่านการศึกษาในชั้นเรียนและห้องปฏิบัติการนักเรียนมีโอกาสทำความคุ้นเคยกับแนวโน้มปัจจุบันในการวิจัยและตัดสินใจในพื้นที่ที่พวกเขาต้องการมุ่งเน้นการวิจัยส่วนบุคคล นักเรียนหลายคนทำการฝึกงานในห้องทดลองของมหาวิทยาลัยเพื่อเพิ่มโอกาสในการได้รับการตอบรับเข้าศึกษาในระดับบัณฑิตศึกษา
ใกล้ถึงจุดสิ้นสุดของโปรแกรมการศึกษาระดับปริญญาตรีนักประสาทวิทยาที่มีความหวังสามารถเริ่มสมัครเรียนระดับบัณฑิตศึกษาได้ มหาวิทยาลัยที่ได้รับการรับรองส่วนใหญ่เลือกผู้สมัครจำนวน จำกัด ในแต่ละปีโดยพิจารณาจากความสำเร็จด้านการศึกษาคะแนนการทดสอบการรับสมัครประสบการณ์การวิจัยและบทความส่วนตัว นักเรียนที่คาดหวังพร้อมเป้าหมายการวิจัยที่ชัดเจนและคำแนะนำที่ดีจากอาจารย์ระดับปริญญาตรีมีแนวโน้มที่จะได้รับการตอบรับให้เข้าเรียน โดยทั่วไปนักศึกษาใหม่จะพบกับอาจารย์ที่ปรึกษาเพื่อจัดทำแผนปริญญาแบบกำหนดเองรวมถึงประเภทของหลักสูตรที่พวกเขาจะเรียนและอาจารย์ที่พวกเขาเหมาะสมที่สุดในการทำวิจัย
นักศึกษาปริญญาเอกประสาทวิทยาเข้าร่วมการบรรยายในชั้นเรียนและมีส่วนร่วมในการวิจัยในห้องปฏิบัติการ พวกเขามักทำงานเป็นทีมกับนักเรียนคนอื่น ๆ และอาจารย์ในการทดลองที่มีความหมาย เขาหรือเธออาจช่วยในการระบุกระบวนการทางปัญญาสำรวจพื้นฐานทางพันธุกรรมของความผิดปกติทางจิตหรือตรวจสอบผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นหรือผลข้างเคียงของยาทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสนใจและความชำนาญเฉพาะของแต่ละบุคคล
เพื่อที่จะได้รับปริญญาเอกวิทยาศาสตร์นักเรียนมักจะต้องทำการวิจัยอิสระ ผลลัพธ์จะถูกรวบรวมและจัดเรียงในรูปแบบของวิทยานิพนธ์ซึ่งนำเสนอต่อคณะอาจารย์ผู้บริหารมหาวิทยาลัยและฝึกผู้เชี่ยวชาญด้านประสาทวิทยาศาสตร์ หลังจากประสบความสำเร็จในการนำเสนอวิทยานิพนธ์และสำเร็จการศึกษาจากโปรแกรมประสาทวิทยาศาสตร์บุคคลสามารถเริ่มมองหาทุนหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการส่วนตัวมหาวิทยาลัยและ บริษัท ยา
