Ten program skupia się na badaniu związków między mózgiem a zachowaniem, w szerokim ujęciu. Oferuje studentom wyjątkową elastyczność w dostosowaniu swojego szkolenia podyplomowego i badań. Program zapewnia również równie wyjątkowy dostęp do najnowocześniejszych technik i technologii, takich jak rejestracja pojedynczych komórek, optogenetyka, elektrofizjologia (EEG/ERP), rezonans magnetyczny (MRI) i symulacja komputerowa. Problemy badane przez obszar neurobiologii obejmują, ale nie ograniczają się do: molekularne i genetyczne determinanty zachowania, fizjologiczne podstawy zachowań motywowanych (np. apetycznych, seksualnych, macierzyńskich i poszukiwania narkotyków), neuronalne i hormonalne podstawy uczenia się i pamięci, neuronalne podstawy lęku, fizjologiczne podstawy zaburzeń psychicznych oraz mechanizmy leżące u podstaw przetwarzania poznawczego i interakcji społecznych. Procesy poznawcze obecnie badane obejmują uczenie się skojarzeniowe, przetwarzanie nagród, podejmowanie decyzji, selektywną uwagę i rozwiązywanie problemów. Zjawiska kliniczne obecnie badane obejmują alkoholizm, anoreksję, cukrzycę, padaczkę, otyłość, depresję, lęk, zespół stresu pourazowego i autyzm. Istnieje wiele interdyscyplinarnych centrów, które zapewniają cenne szkolenie dla studentów studiów podyplomowych z zakresu neurobiologii i zachowania na Uniwersytecie Purdue. Szczególnie interesujące są Purdue Institute for Integrative Neuroscience (PIIN), Ingestive Behavior Research Center i Center for Research on Brain, Behavior, and NeuroRehabilitation (CEREBRAL). PIIN łączy badaczy z wielu dziedzin, którzy mają wspólne zainteresowanie właściwościami mózgu. PIIN organizuje regularne specjalne wykłady i cykle kolokwiów, na które zaprasza wybitnych neurobiologów na Uniwersytecie Purdue. Ingestive Behavior Research Center to interdyscyplinarne centrum, które oferuje różnorodne opcje szkoleniowe, takie jak specjalne serie wykładów i możliwości uczestnictwa w badaniach współpracujących na temat zachowań związanych z spożywaniem, zaburzeń odżywiania i otyłości. CEREBRAL to Obszar Doskonałości Badawczej w ramach Wydziału Zdrowia i Nauk o Człowieku, zajmujący się pytaniem, jak poprawić jakość życia, a nie tylko ją przedłużyć, oraz jak przewidzieć spadki związane z chorobami i starzeniem się w bardzo zróżnicowanych populacjach.
