V roce 2000 byla cena udělena společně třem kandidátům Arwidu Carlsonovi, Paulu Greengardovi a Eriku R. Kandelovi za objev převodu signálu v nervovém systému. Arvid Carlsson objevil dopamin, který umožňuje našemu mozku reagovat na to, co vidíme a slyšíme. Paul Greengard ukázal, že receptory na povrchu buňky aktivují enzymy v buněčné membráně, čímž je nastartována produkce druhých poslů. Popsal centrální regulační protein DARP-32, který přenáší signály do nervové buňky a jako dirigent orchestru řídí ostatní bílkoviny. Eric Kandel objasnil funkci paměti, která je založena na změnách struktury a funkce synapsí. Z výzkumů Arvida Carlssona vyplynulo, že Parkinsonova choroba je deficit synaptického uvolňování dopaminu a že je možno obnovit ztracenou funkci jednoduchou molekulou L-DOPA, která navodí doplnění vyprázdněných zásob dopaminu, a tak zlepší život milionů lidí. Paul Greengard popsal, jak k tomu dochází, jak druzí poslové aktivují proteinkinázu, což vede ke změnám buněčné reakce, a že fosforylace hraje hlavní roli v souhře působení různých transmiterů v nervové buňce. Eric Kandel ukázal, jak tyto transmitery – prostřednictvím druhých poslů a fosforylace proteinů – podmiňují tvorbu krátkodobé i dlouhodobé paměti, čímž je dán základ naší existence a schopnosti účelně reagovat v našem světě.