개개 신경세포는 구조상 연속적인가, 비연속적인가? 신경세포에 관한 연구로 1906년 노벨 의학상을 함께 받은 이탈리아의 골기와 스페인의 라몽 이 카잘은 서로 다른 견해를 가졌다.

골기는 신경세포가 연속적인 망을 구성하며 신경계에서의 통신은 이 연속성에 기인한다고 본 반면, 라몽 이 카잘은 개개 신경세포는 서로 떨어져 있다고 주장했다. 이런 상반된 견해 때문에 골기는 라몽 이 카잘을 노골적으로 공격했으나 실제는 라몽 이 카잘이 옳았음이 밝혀졌다.

라몽 이 카잘은 수상돌기가 정보를 받아 축삭돌기를 경유하여 다른 세포에 전달된다는 자세한 사실도 알아냈다.

신경흥분의 전달은 전기적인 것인가? 베를린의 뮐러의 제자이며 후에 뮐러의 자리를 계승한 보이스 - 레이모트가 1943년 신경전기를 발견하여 그 단서를 찾았다. 신경전기는 화학적 메커니즘으로 설명하는데, 특히 서로 떨어진 신경세포간에 흥분을 연결시켜 주는 신경전달물질이라는 화학물질이 중요하다.

이를 처음 알아내 1936년 노벨 의학상을 수상한 사람이 독일의 뢰비와 영국의 데일이다. 뢰비는 1921년 유리 심장을 자극하여 분리된 물질이 다른 심장을 수축시킨다는 사실을 단서로 하여 아세틸콜린을 발견했다.

그는 교감신경계 흥분 물질인 아드레날린을 발견했다. 그는 교감신경계 흥분 물질인 아드레날린을 연구한 데일과 공동으로 노벨상을 받은 것이다. 얼마간 아드레날린이 교감신경 전달물질이라고 믿어져왔으나, 실제의 전달물질은 노르아드레날린이다. 이를 규명한 스웨덴의 오일러는 1970년 노벨 의학상의 공동 수상자가 되었다.

정지상태에서 신경세포의 세포막 전위는 -70 ~ -90mV 정도이다. 내부가 음이온이 많다는 것을 의미한다. 그런데 전류자극이 세포막에 주어지면 세포막의 이온에 대한 투과성이 변하여 나트륨 이온이 세포 안으로 확산, 내부의 음전위가 감소하는 탈분극현상이 일어난다.