Nel 1956, da laureato della scuola di medicina, sposa Denise Bystryn. Dopo un breve periodo d'internato al Montefiore Hospital, ritorna da Grundfest dove si confronta con Stanley Crain, il pioniere degli studi di elettrofisiologia nei tessuti cellulari in colture, e dal quale apprende l'universalità dei processi nervosi e la correttezza dell'ipotesi di Kuffler. Visto l'interesse di Kandel per tali argomenti, Grundefest riesce a raccomandarlo per un incarico post-dottorato presso il National Institutes of Health/NIMH (istituto di salute mentale) di Bethesda (Maryland) e viene accettato da Wade Marshall, responsabile del laboratorio di neurofisiologia.