E' membro dell'"Accademia dei Lincei", dell’"Academia Europaea", dell’Académie Francaise des Sciences, ed è "Honorary Foreign Member" dell'"American Academy of Arts and Sciences , dell’Accademia delle Scienze di Torino e della National Academy of Science, USA. Nel 2021 è stato eletto “Foreign Member della Royal Society” e “Socio Corrispondente dell’Istituto Lombardo Accademia di Scienze e Lettere”.Tra gli innumerevoli riconoscimenti ottenuti: il "Premio Golgi per la Fisiologia”", il "George Miller Award" della Cognitive Neuroscience Society, il premio “Feltrinelli” per la Medicina dell' Accademia dei Lincei, il premio “Herlitzka” dell’Accademia delle Scienze di Torino e il premio internazionale “Grawemyer 2007” per la Psicologia. Ha ricevuto il Premio Principe delle Asturie per la Scienza, il più prestigioso premio scientifico spagnolo e recentemente (2014) il Brain Prize for Neuroscience, il maggiore riconoscimento internazionale per le neuroscienze.