El programa se imparte en el Departamento de Anatomía, Histología y Neurociencia de la Facultad de Medicina, ubicado en el Campus de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid, que es el centro responsable y cuenta con instalaciones y servicios comunes de apoyo a la investigación y docencia. También colabora el Instituto Cajal del CSIC, ubicado en Madrid, reconocido como el centro de investigación en neurociencia más antiguo de España.El Programa de Doctorado en Neurociencia tiene su origen en el antiguo programa de la UAM, impartido desde 1985 en colaboración con el Instituto Cajal del CSIC. Reconocido como 'Programa de Excelencia' y con 'Mención de Calidad' del MEC, está vinculado al Máster en Neurociencia y atrae estudiantes nacionales e internacionales. Su enfoque interdisciplinar incluye Biología, Medicina, Bioquímica y Psicología, y forma parte de la 'Network of European Neuroscience Schools' (NENS), ampliando su alcance internacional.