Dieses Programm konzentriert sich auf das Studium der Beziehungen zwischen Gehirn und Verhalten, weit gefasst. Es bietet den Studierenden eine außergewöhnliche Flexibilität, um ihr Graduiertenstudium und ihre Forschung individuell anzupassen. Das Programm bietet auch einen ebenso außergewöhnlichen Zugang zu modernsten Techniken und Technologien wie Einzelzellenaufzeichnung, Optogenetik, Elektrophysiologie (EEG/ERP), Magnetresonanztomographie (MRT) und Computersimulation. Zu den von der Neurowissenschaft untersuchten Problemen gehören unter anderem molekulare und genetische Determinanten des Verhaltens, physiologische Grundlagen motivierter Verhaltensweisen (z.B. appetitiv, sexuell, mütterlich und suchterzeugend), neuronale und hormonale Grundlagen des Lernens und der Erinnerung, neuronale Grundlagen von Angst, physiologische Grundlagen psychiatrischer Störungen und die zugrunde liegenden Mechanismen der kognitiven Verarbeitung und sozialen Interaktion. Zu den derzeit untersuchten kognitiven Prozessen gehören assoziatives Lernen, Belohnungsverarbeitung, Entscheidungsfindung, selektive Aufmerksamkeit und Problemlösung. Klinische Phänomene, die derzeit untersucht werden, umfassen Alkoholismus, Anorexie, Diabetes, Epilepsie, Fettleibigkeit, Depression, Angst, posttraumatische Belastungsstörung und Autismus. An der Purdue University gibt es mehrere interdisziplinäre Zentren, die wertvolles Training für Studierende der Neurowissenschaften und des Verhaltens bieten. Besonders interessant sind das Purdue Institute for Integrative Neuroscience (PIIN), das Ingestive Behavior Research Center und das Center for Research on Brain, Behavior, and NeuroRehabilitation (CEREBRAL). PIIN bringt Forscher aus vielen Disziplinen zusammen, die ein gemeinsames Interesse an den Eigenschaften des Gehirns teilen. PIIN organisiert regelmäßig spezielle Vorlesungen und Kolloquiumsreihen, zu denen renommierte Neurowissenschaftler nach Purdue einladen. Das Ingestive Behavior Research Center ist ein interdisziplinäres Zentrum, das eine Vielzahl von Schulungsoptionen bietet, wie z.B. spezielle Vorlesungsreihen und Möglichkeiten zur Teilnahme an gemeinsamen Forschungen zu Verhaltensweisen, Essstörungen und Fettleibigkeit. CEREBRAL ist ein Forschungsschwerpunkt innerhalb des College of Health and Human Sciences, der Fragen dazu beantwortet, wie die Lebensqualität verbessert werden kann, nicht nur verlängert, und wie man Krankheits- und altersbedingte Rückgänge in stark variablen Populationen vorhersagen kann.