神经科学的发展
神经科学发展的历史
神经科学发展的历史神经科学是研究神经系统结构和功能的学科，它涵盖了从神经元的微观层面到大脑功能的宏观层面的研究。
神经科学的发展经历了漫长而丰富的历史，下面将详细介绍神经科学发展的历史。
1. 古代神经科学的起源神经科学的起源可以追溯到古代。
古埃及人、古希腊人和古印度人在古代就开始研究神经系统。
例如，古埃及人相信大脑是人的智慧和思维的所在，而古希腊人则提出了关于神经传导的理论。
然而，古代神经科学的研究主要是基于观察和推测，缺乏实验证据支持。
2. 神经元理论的提出19世纪末，神经科学进入了一个重要的时期，神经元理论被提出。
德国解剖学家拉蒂斯在1888年发表了关于神经元结构的研究，他提出了神经元是神经系统的基本单位，并且通过突触传递信息。
这一理论的提出为后来神经科学的发展奠定了基础。
3. 神经元递质的发现20世纪初，神经科学取得了重要的突破，神经元递质的概念被提出。
神经元递质是神经元之间传递信息的化学物质，它可以影响神经元的兴奋或抑制。
在这一时期，许多重要的神经递质被发现，比如乙酰胆碱、多巴胺和谷氨酸等。
这些发现使得神经科学家能够更好地理解神经系统的功能和调控。
4. 神经成像技术的发展20世纪后半叶，神经科学进入了一个新的阶段，神经成像技术的发展使得科学家能够观察到大脑活动的实时图像。
脑电图（EEG）、功能性磁共振成像（fMRI）和正电子发射断层扫描（PET）等技术的出现，使得神经科学家能够研究大脑活动与行为之间的关系，进一步推动了神经科学的发展。
5. 神经网络和认知神经科学的兴起近年来，神经网络和认知神经科学成为了神经科学研究的热点领域。
神经网络研究探索了神经元之间的连接和信息传递，以及大脑是如何处理信息的。
而认知神经科学则关注大脑与心理过程之间的关系，研究记忆、学习、感知和决策等认知功能的神经机制。
总结：神经科学的发展经历了漫长而丰富的历史。
从古代神经科学的起源，到神经元理论的提出和神经元递质的发现，再到神经成像技术的发展和神经网络与认知神经科学的兴起，每一步都为神经科学的进步做出了重要贡献。
神经科学发展的历史
神经科学发展的历史神经科学是研究神经系统结构和功能的学科，涉及到神经细胞、神经网络、神经传递、神经调节等方面的研究。
本文将详细介绍神经科学发展的历史，从早期的观察和探索开始，到现代神经科学的高度发展。
1. 古代观察和探索神经科学的起源可以追溯到古代。
早在公元前3000年左右，古埃及人通过解剖尸体，发现了人体的中枢神经系统。
他们相信大脑是思维和感觉的中心，而神经是信息传递的通道。
2. 神经解剖学的兴起在古希腊时期，亚里士多德是第一位系统地研究神经系统的学者。
他的著作《动物学》中描述了动物的神经系统结构和功能。
此后，希波克拉底和盖伦等医学家对神经解剖学进行了更深入的研究。
3. 神经传导理论的提出17世纪，法国哲学家笛卡尔提出了“机械论”观念，认为动物的行为是由机械运动所引起的。
这一观点为后来的神经传导理论奠定了基础。
18世纪，意大利生理学家加利略·加利莱亚提出了“动物电流”理论，认为神经信号是通过电流传导的。
4. 神经元学说的提出19世纪，西班牙神经科学家拉蒙·卡哈尔提出了神经元学说，即神经元是神经系统的基本单位。
他通过显微镜观察到神经元的形态，并提出了神经元之间通过突触传递信号的假设。
这一学说对于后来的神经科学研究起到了重要的推动作用。
5. 神经递质的发现20世纪初，神经递质的概念被提出。
英国生理学家亨利·达尔顿和英国神经病理学家奥托·勒维尔发现了乙酰胆碱是一种神经递质，这为后来神经递质的研究奠定了基础。
此后，许多其他神经递质也被陆续发现。
6. 神经科学技术的进步20世纪，神经科学技术得到了极大的发展，为神经科学的研究提供了强大的工具。
例如，电生理学的发展使得研究人员能够记录和分析神经元的电活动；脑成像技术如核磁共振成像和脑电图技术使得研究人员能够观察和研究活体大脑的功能。
7. 神经科学的跨学科融合近年来，神经科学与计算机科学、心理学、物理学等学科的交叉融合使得神经科学的研究更加深入。
神经科学发展的历史
神经科学发展的历史神经科学是研究神经系统结构和功能的学科，它涉及到人类认知、行为以及各种神经疾病的研究。
神经科学的发展历史可以追溯到古代文明时期，但直到近代才取得了重大的突破和发展。
本文将详细介绍神经科学的发展历程，包括早期的观察和理论、关键的科学实验和技术创新，以及现代神经科学的重要里程碑。
1. 古代观察和理论古代的埃及、希腊和印度文明中，人们对神经系统的研究主要是基于观察和理论猜测。
例如，古埃及人相信心脏是感知和思量的中心，而希波克拉底则认为大脑是思维和感觉的源泉。
这些早期的观察和理论为后来的神经科学奠定了基础。
2. 神经元学说的提出19世纪末，西班牙科学家拉米·耶·卡哈尔提出了神经元学说，这是神经科学发展史上的一次重要突破。
神经元学说认为神经系统是由许多独立的神经元组成的，神经元之间通过突触传递信息。
这一理论的提出为后来的神经科学研究提供了基础。
3. 神经元结构的研究20世纪初，神经科学家们开始使用显微镜来观察和研究神经元的结构。
西班牙神经科学家圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔是神经元结构研究的先驱之一，他使用银染法成功地观察到了神经元的细胞体、轴突和树突。
这一发现为后来对神经元功能的研究提供了基础。
4. 神经传递的研究20世纪初，神经科学家们对神经传递的机制进行了深入的研究。
瑞士生理学家奥托·勒文霍克使用蛙神经肌肉准备进行实验，发现神经传递是通过化学物质传递的。
这一发现奠定了神经递质理论的基础，即神经细胞之间的信息传递是通过化学信号实现的。
5. 神经影像技术的发展20世纪中叶以后，随着神经影像技术的发展，神经科学的研究进入了一个新的阶段。
磁共振成像（MRI）和脑电图（EEG）等技术的浮现使得科学家们能够非侵入性地观察和研究人类大脑的结构和功能。
这些技术的应用推动了神经科学的快速发展，并匡助人们更好地理解大脑的工作原理。
6. 神经科学的重要里程碑近年来，神经科学取得了许多重要的研究成果。
神经科学发展的历史
神经科学发展的历史神经科学是研究神经系统的结构和功能的学科，它涵盖了从份子和细胞水平到整个神经系统的研究。
神经科学的发展可以追溯到古代，但直到近代才取得了重大突破。
本文将详细介绍神经科学发展的历史，包括早期的观察和实验，神经元学说的提出，以及现代神经科学的发展。
1. 早期的观察和实验神经科学的起源可以追溯到古希腊时期，当时一些哲学家和医生已经开始对神经系统进行观察和实验。
例如，希波克拉底（Hippocrates）在公元前5世纪提出了“脑是知觉和思维的中心”的理论。
此外，亚里士多德（Aristotle）也对动物的神经系统进行了研究，他注意到神经是传递感觉和运动的媒介。
2. 神经元学说的提出19世纪末，神经科学迈入了一个新的阶段，神经元学说的提出成为了重要的里程碑。
神经元学说是由西班牙神经科学家圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal）和意大利神经科学家卡洛·卡内维（Camillo Golgi）共同提出的。
他们通过使用银染法，成功地观察和描述了神经元的结构。
拉蒙-卡哈尔进一步提出了神经元之间通过突触传递信息的理论，这为后来的神经科学研究奠定了基础。
3. 现代神经科学的发展20世纪是神经科学发展的黄金时期，许多重要的发现和突破发生在这个时期。
以下是其中的一些重要发展：- 神经递质的发现：20世纪初，神经递质的概念被引入神经科学领域。
奥托·勒维库（Otto Loewi）通过实验证明了神经递质乙酰胆碱在神经传递中的作用，这为后来对其他神经递质的研究提供了启示。
- 神经元兴奋和抑制的理论：20世纪中叶，神经科学家艾伦·霍奇金（Alan Hodgkin）和安德鲁·休利特（Andrew Huxley）通过对神经元膜电位的研究，提出了膜通道理论，解释了神经元兴奋和抑制的机制。
- 神经可塑性的研究：20世纪后半叶，神经可塑性成为神经科学研究的热点。
神经科学发展的历史
神经科学发展的历史神经科学是研究神经系统结构和功能的学科，它的发展经历了漫长而丰富的历史。
本文将详细介绍神经科学的发展历程，包括早期的探索、关键的里程碑以及现代神经科学的发展方向。
1. 早期的探索神经科学的起源可以追溯到古代。
在古希腊，亚里士多德提出了一种关于神经传递的理论，他认为心脏是思维和感知的中心，而神经只是用来传输信息的管道。
这种理论在很长一段时间内影响了人们对神经系统的认识。
在17世纪，人们开始使用显微镜观察神经组织。
荷兰解剖学家斯瓦美尔达姆发现了神经纤维的存在，并提出了“神经纤维是信息传递的通道”的观点。
这一发现为后来的神经科学研究奠定了基础。
2. 关键的里程碑19世纪是神经科学发展的重要时期。
在这个时期，科学家们开始使用电学方法研究神经系统。
英国物理学家法拉第发现了神经传递中的电信号，并提出了“动作电位”的概念。
这一发现引起了对神经传递机制的深入研究。
在同一时期，德国医生穆勒提出了“神经传递是化学过程”的假设。
他认为神经传递是通过化学物质在神经元之间传递的。
这一假设后来得到了证实，并成为现代神经科学的重要理论基础。
20世纪初，西班牙神经科学家拉蒙·伊·卡哈尔提出了神经系统的结构和功能之间的联系。
他通过对神经元的详细观察，提出了“神经元学说”，即神经元是神经系统的基本单位，信息通过神经元之间的连接传递。
3. 现代神经科学的发展方向随着科技的进步，神经科学研究变得更加多样化和复杂化。
现代神经科学涉及多个学科领域，包括份子神经科学、细胞神经科学、系统神经科学和认知神经科学等。
份子神经科学研究神经系统的份子机制，包括神经递质的合成、释放和受体的结构与功能。
细胞神经科学研究神经元的结构和功能，探索神经元如何接收、处理和传递信息。
系统神经科学研究神经网络的结构和功能，包括大脑各个区域之间的相互作用以及信息的传递和整合。
认知神经科学研究大脑与行为之间的关系，探索思维、记忆和学习等高级认知功能的神经基础。
神经科学发展的历史
神经科学发展的历史神经科学是研究神经系统的结构和功能的学科，它涉及了神经细胞、神经网络、神经递质等相关领域。
神经科学的发展可以追溯到古代，但直到近代才取得了突破性的进展。
本文将详细介绍神经科学发展的历史，从古代到现代，逐步探讨神经科学的里程碑和重要发现。
古代：神经系统的初步认识古代文明对神经系统的认识主要来自于解剖学观察和医学实践。
早在公元前3000年左右，古埃及人就已经开始进行人体解剖，并且发现了一些与神经相关的结构，如脊髓和脑。
古希腊时期，亚里士多德提出了一种关于神经传导的理论，他认为神经是液体流动的通道。
这些早期的观察和理论为后来神经科学的发展奠定了基础。
中世纪至启蒙时期：神经系统的功能研究中世纪至启蒙时期，对神经系统的研究主要集中在其功能方面。
众多的解剖学家和生理学家开始研究神经系统的功能和神经传导。
著名的解剖学家伽利略·加里莱在17世纪提出了“反射弧”的概念，他认为刺激通过神经网络传递并引起肌肉收缩。
这一理论为后来的神经生理学研究奠定了基础。
19世纪：电信号的发现和神经元理论的提出19世纪是神经科学发展的重要时期。
在这一时期，科学家们发现了电信号在神经系统中的作用。
意大利科学家卡洛·马尔奇奥尼通过实验发现，刺激青蛙的神经肌肉系统时，会产生电流。
这一发现引起了人们对神经传导的兴趣，并促使科学家们进一步研究神经系统的电活动。
在电信号的研究中，德国解剖学家约翰内斯·穆勒提出了神经元理论。
他认为神经系统是由许多单独的细胞组成的，这些细胞通过电信号进行信息传递。
这一理论为后来的神经科学研究奠定了基础，也为神经科学的发展开辟了全新的方向。
20世纪：神经科学的快速发展20世纪是神经科学发展的黄金时期。
在这一时期，科学家们通过不断的实验和技术创新，取得了许多重要的发现。
以下是其中的一些里程碑事件：1. 神经递质的发现：在20世纪早期，科学家发现了一些化学物质，被称为神经递质，它们在神经元之间传递信号。
神经科学的新进展和未来发展方向
神经科学的新进展和未来发展方向神经科学是一门研究神经系统、尤其是大脑行为与生物学基础的学科。
这个领域一直以来都备受关注，因为科学家们相信，了解人类大脑如何工作，从而揭开意识、记忆和智力的奥秘。
近年来，神经科学的新进展不断涌现，推动了这个学科的发展。
本文将介绍神经科学的新进展和未来发展方向。
一、神经科学的新进展1、联结组学技术在过去，神经科学的关注点主要是单个神经元和单个突触。
然而，单个神经元的行为受到许多环境因素和与之相邻的其他神经元的影响。
因此，了解单个神经元在大脑中的作用是不够的。
最近，联结组学技术的出现解决了这个问题。
通过这个技术，科学家们可以观察神经元和突触的集合，并且了解它们之间的相互作用以及拓扑结构。
2、神经元变态识别小鼠的大脑中含有超过25000种不同类型的神经元。
在人类的大脑中，这一数字甚至可能更高。
了解每个类型神经元的行为和功能可以为神经科学研究提供关键信息。
近期，一些神经元变态识别技术被引入，使得神经元类型的研究变得更加容易和高效。
3、神经元活动的光遗传学控制如今，科学家们已经可以使用光电子学方法对神经元活动进行控制。
通过对神经元细胞的光遗传学控制，科学家们能够对神经元活动进行更加深入的观察和研究。
这一技术被广泛应用于神经元活动的功能和神经机制的研究，以及探索人类大脑的基本运作方式和结构。
4、人脑神经科学与小鼠大脑相比，人类大脑的结构和功能存在巨大的差异。
人脑神经科学专注于了解人类大脑的生物学基础，包括神经元活性、突触电生理和人类认知行为的机制。
人脑神经科学的发展，为研究神经系统疾病的治疗和治疗方案的制定，以及应对老龄化社会的挑战提供了希望。
二、神经科学未来的发展方向1、神经科学和人工智能的结合人工智能是21世纪的一项突破性科技，它的发展对人类社会产生了深远影响。
神经科学和人工智能能够相互促进，从而推动两个领域的繁荣发展。
人工智能技术可以帮助解读大规模脑数据，而神经科学则可以为人工智能系统提供启示或者测试它们的设计理论。
神经科学的历史与发展趋势
神经科学的历史与发展趋势神经科学即研究神经系统结构和功能的学科，早在古希腊时期就已有人对大脑和神经系统进行了研究。
而现代神经科学的起源可以追溯到19世纪初，以下是神经科学的历史与发展趋势。
1. 神经科学的起源在古希腊时期，人们已开始对神经系统进行了研究。
希波克拉底（Hippocrates）认为大脑是人的思维之所，而亚里士多德（Aristotle）则认为心脏是人的思维之所。
这些研究虽然缺乏实证，但是为神经科学的发展奠定了基础。
随着科技的发展，人们开始使用显微镜进行神经系统的研究。
而在19世纪初，英国神经学家查理斯·贝尔（Charles Bell）和其他科学家研究发现，脊髓不仅仅是传递信息的管道，而且还是信息的中心。
这项发现为神经科学的现代化打下了基石。
2. 神经科学的发展20世纪初是神经科学的重要发展时期，科学家们开始广泛地探索神经系统的生理学和功能。
例如，爱德华·雷·坎德尔（Edward L. Thorndike）研究了猫的反射行为，被誉为行为主义的奠基人。
休伯特·斯宾塞·朴菲尔（Herbert Spencer Jennings）研究了其他无脊椎动物的神经系统，创造出了现代生物学。
随着技术的不断革新，神经科学的研究也在逐步深入。
20世纪50年代，人类首次将电极插入动物的大脑，记录单个神经元的放电活动，这项技术被称为单元记录。
这项技术不仅突破了以往对神经系统研究的限制，为现代神经科学的发展带来了新的机遇。
21世纪，科技的爆炸式发展也带来了神经科学的全新进展。
应用新技术，例如脑成像、电脑模拟、遗传学、化学和生物学，神经科学家们能够更深入地研究神经系统的结构和功能。
3. 神经科学的发展趋势神经科学的未来发展将主要集中在以下三个领域：（1）脑成像技术近年来，多种脑成像技术被应用于临床实践，如功能性磁共振成像（fMRI）、计算机断层扫描（CT）和正电子发射计算机断层扫描（PET）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
神经科学发展的历程及思想的变迁徐敏中国科学院神经科学研究所突触可塑性实验室一百多年以来人们一直试图弄明白我们这个奇妙的大脑是如何工作的，富有戏剧性的是，我们赖以理解这个奇妙的脑的正是我们这个奇妙的脑本身，这个问题本身似乎是个永远没有尽头的循环。
今天，我们研究这个问题的学科就是神经科学，我觉得神经科学是个极富挑战的学科，一来是因为上述的神秘；二来是因为它本身的复杂。
同时，我觉得神经科学又是一个危险的学科，之所以说它危险，是因为面对如此神秘而复杂的人类灵性的源泉，你往往会感到无知与无助。
在无知无助的情况下，人类的选择往往就是屈服。
这就是它的可怕之处，你不但没有征服它，反而被它所征服。
在某种程度上，我发现了一个普遍的现象，如果你看多了科学家――尤其是生物学家的晚年写的回忆录，你最大的感觉就是这不是一个科学家写的传记，更像是一个神学家的传道书。
科学解释不了的就是神学的领地，他们面对自己的过去，往往会发现自己的无知，感叹造物的神奇，从此坠入了神学的领地――这就是我讲的人类被征服的最好的例子。
下面写的这些大部分是参考了Thomas D. Albright，Thomas M. Jessell，Eric R. Kandel 和Michael I. Posner所写的《Neural Science: A Century of Progress and the Mysteries that Remain》，以及Eric R. Kandel，James H. Schwartz 和Thomas M. Jessell 所写的《Principles of Neural Science》。
主要是回顾了神经科学发展的历程及思想变迁，由于篇幅的限制，只是选择我个人感兴趣和与我的科研相关的研究的发展历史。
神经科学研究的目标是理解精神、智力活动的生物学基础。
神经科学家试图理解发育过程中形成的神经回路是如何使生物体可以感受外部的环境、形成记忆，以及相关经验是如何来指导行为的。
另一个神经科学家试图理解的方面是，情绪的生物学基础。
他们想理解情绪是怎样丰富我们的日常生活的，以及在忧郁症、狂燥症、精神分裂和老年痴呆等病理条件下情绪是如何失控的。
这些都是生物学领域中最复杂的问题。
历史上，神经科学家研究这些问题主要采用了两条截然不同的思想线路：还原论和整体论。
还原论又被称为自下而上的研究方法。
该方法试图通过研究单个分子、细胞或回路等神经系统的基础元素的特性来理解神经系统。
这种思路可以研究神经细胞的信号传递特性，从而了解神经元相互之间是如何通讯的，彼此之间通讯的模式在发育的过程中如何建立的，以及这种模式是如何被经验活动所修饰的。
整体论，又被称为自上而下的研究策略。
他主要是从研究功能入手来理解神经系统，该方法主要关心的方面是系统的活动如何调节或是反映在行为上。
这两套研究思路都有不可避免的缺点，但是在神经科学反展的历史上也都曾取得了重大的成就。
采用整体论研究神经科学的科学家们，早在十九世纪中叶就取得了他们的第一个重大的成功，即采用选择性损毁特定脑区的方法来分析行为的变化。
以Paul Pierre Broca 为代表的临床神经科学家们，通过上述损毁的方法发现人类大脑皮层不同区域行使着不同的功能，即大脑皮层曾在功能上的分区。
损毁不同的脑区会导致不同的认知障碍。
例如，损毁特定区域会影响语言的理解，而另一个特定脑区的损毁则会导致语言表达的障碍；同样，他们还观察到某些脑区与运动视觉或形状视觉相关，另一些与长期记忆的存储有关等等。
这些研究的另一个重要的意义在于，它阐明了神经科学的一个基本概念：无论多么复杂的精神活动都是源自大脑的，理解特定的精神活动的关键在于阐明不同脑区之间是如何交换信息，从而导致了特定行为的发生的。
因此，这些整体论的分析研究揭示了精神活动的非神学化的一面，为神经科学的研究奠定了基础。
整体论研究的第二个辉煌的时期是二十世纪初，这时的主要的工作由认知心理学的先驱们完成的。
他们的工作使我们认识到感知不能简单的理解为一些简单的相互独立的感觉信息的加和。
以视觉为例，对于一个视觉场景的感知，不能简单的理解成是大小、颜色、亮度、运动和形状等一些相互独立的感觉元素的加和。
并且，这些开创性的工作还表明，我们感知到的图像的某个特征是依赖以该特征所存在的背景的。
比如说，在不同的背景下我们会感觉到同一物体的形状发生了变化。
这方面工作的重要之处在于，它使我们认识到对于感知的理解，我们不能仅仅去探讨被感知元素的各个物理特性是如何被我们的大脑所感觉的，更重要的方面的是我们要去理解我们的大脑是如何根据这些基本的感觉信息来重建这些信息所反映的外部世界的。
脑成像技术的出现及发展大大改善的十九世界初临床神经科学家只能依靠损毁来研究脑功能的景况，现在我们可以借助此技术在无损伤的情况下来研究正常人的认知功能。
通过结合现代认知心理学和高分辨率的脑成像技术，我们现在可以直接来研究生理条件下大脑的高级功能，并且能够详细的研究大脑重现外部世界的本质。
还原论的成功是出现在二十世纪对于大脑的信号系统的分析研究上。
这些工作使我们了解了神经信号传递的一些基本的分子机制，比如，单个神经元是如何通过产生全或无的动作电位来进行长距离的信号传递的；神经元之间又是如何通过突触传递来实现彼此之间的通讯联系的。
这方面的工作显示，无论是长距离的还是短距离的信号传递在所有动物的神经系统的各个部分都是采用了相同的方式进行的。
之所以大脑的各部分拥有不同的功能，并且不同的种属之间在神经系统上存在着巨大的差异原因，并不是组成它们的基本元素神经元在传递信息时采用了不同的分子机制，而是在于它们所拥有的神经元的数量不同，并且更重要的是神经元之间的联系是有很大差别的。
通过单细胞的研究工作，我们还了解到感觉刺激是如何被分类并通过不同的途径转化成大脑可以理解的电信号的。
这方面的工作也证实了形而上学心理学家的推测，即我们的大脑的感知并不是简单的复制了外部的物理世界，而是从最初的初级感觉器官中就开始了对感觉物理信息的抽象和重现。
在下面对于神经科学发展历史的回顾过程中，根据本人的兴趣和研究方向，主要概括了一下几个方面：突触电活动、突触传递和突触的可塑性。
希望能从这几个方面的发展的历程中重温那些激动人心的发现的历史，体会神经科学百年历史之中思想的变迁。
现代神经科学起源于二十世纪初，当时Santiago Ramon y Cajal 提供了神经系统中细胞理论同样适应的关键性的解剖学证据，并且，Cajal 进一步提出了这样的假说：神经元是神经系统中信号传递的最基本的单元，神经元之间存在这精确的联系。
Cajal 的神经元学说再现了二十世纪初神经科学家对脑的细胞学结构观念革命性的转换过程。
大多数十九世纪的解剖学家包括Joseph von Gerlach, Otto Deiters 和Camillo Go lgi 都对神经元的复杂形状和它们那些看上去似乎无穷无尽的分支以及树突轴突之间的联系感到困惑。
他们普遍认为Schleiden 和Schwann 提出的细胞学说在神经系统中是不适应的，他们认为整个神经系统是一个网状的结构，胞体仅仅起了营养的作用。
在十九世纪的解剖学家中流行个两种比较普遍的困惑。
第一个困惑是单个神经元的轴突和众多的树突是否确实有从同一个细胞中分化产生的。
在相当长的一段时间里，他们不能理解为什么形态相似、拥有细胞核的胞体可以发出形态功能完全不同的两种突起：一方面是作为接收其它神经元信息的树突；另一方面是向其它神经元长距离传递信息的轴突。
对于这些困惑的解决来自两位解剖学家Ramon y Cajal 和Ross Harrison 出色的工作。
前者采用Golgi 发明的银染色发使人们首次观察到了单个神经元完整的突起形态，后者则在培养的组织中直接观察到了轴突和树突的发生过程。
第二个困惑是，由于当时技术的限制，解剖学家们不能利用染色方法显示细胞膜的结构，因此他们并不清楚神经元发出的突起是不是也是由膜结构包被的。
因此很多人在不同神经元的突起相互联系的地方细胞质是连通的，这样这个神经系统就形成了一个网状结构。
当时最典型的看法就是一个神经元所发出的突起是进入临近的神经元的胞质内的，就像电线一样，电信号就是通过相互联系的胞质来传播的。
这个困惑的解决最先是基于Cajal的观察因：他发现有些突起是终止在临近细胞的胞体上的，而且这样的结构明显的存在不连贯性，因此他直觉的认为应该存在神经元之间相互联系的结构－这就是后来Sherrington 所称为的突触。
然而，胞质之间是相互独立的最终的证据来自Sanford Palay 和George Palade 把电子显微镜引入到这个研究领域之后才获得的。
Cajal 采用了两种方法学的策略来上面两个问题。
首先，他转向研究新生的动物的脑组织，在这种条件下，神经元的密度尚不是很高，并且突起的复杂程度也相对较低。
除此之外，他采用了Golgi 发明的银染发来显示突起的形态。
Golgi 染色发的优点在于，它只随机的标上少数的神经元，但是它会标出神经元的胞体和所有的突起。
借助于这些方法学上的进步，Cajal 观察到，事实上神经元是分离的细胞，并且是有膜结构包被的，并且他根据自己的观察推测，神经元之间的连接是通过特化的结构的。
Cajal 在神经科学研究上最值的推崇的地方在于，他有非凡的推理能力，他可以从静态的组织切片的形态来想象神经元的动态特性，难能可贵的地方是他的大部分的推测都是合理的。
在这些推理中，意义最大的莫过于他对神经元极性特性的想象了：他认为树突是输入端，轴突是输出端，电信号只能沿着输入端向输出端传播。
极性理论对神经科学的发展产生了深远的影响，它第一次提供了一个对于不同区隔的神经元功能上存在一致性的观点。
此外，通过建立神经系统中信息流动方向的理论，极性论提供了套逻辑上的策略，使得对于神经传导通路的描述变得可能。
因此，与从Golgi, Gerlach 和Deiters 的工作中衍生出来的了混沌理论的最大不同之处在于：混沌理论认为整个神经系统是个复杂的网状结构，因此可以想象的相互联系都是可能的；然而根据极性理论，Cajal 认为大脑的最重要的功能是对信息的处理。
Sherrington 在他的《The Integrative Action of the Nervous system》一书中继承了Cajal 的一些理念，包括神经元理论、极性理论和突触理论。
这本书把神经元的功能延伸到了系统行为的水平。
Sherrington 指出神经系统最主要的功能是对信息的整合；神经系统可以权衡一系列不同类型输入信息的权重，然后据此做出最合适的反应。
他从三个方面描述了神经系统的整合特性。
首先，反射活动是行为整合的一个基本的例子；它们代表了对特定感觉信息输入相应的有目的性的行为反应。