Los estudios sobre el movimiento de los músculos llevan a Albrecht von Haller (Suiza; 1708 - 1777) a observar que los estímulos que los controlan circulan por los nervios; la descripción de la naturaleza de las fibras nerviosas aún es imprecisa, si bien se encuentran células similares en el cerebro y en la médula espinal.

• Wilhelm von Waldeyer (Alemania; 1836 - 1921) afirma que las fibras nerviosas constituyen delgadas prolongaciones de unas células nerviosas a las que llama "neuronas", demostrando que dichas células se aproximan sin unirse ("sinapsis").

• Santiago Ramón y Cajal (España; 1852 - 1934) confirma la teoría de la neurona, por la cual el tejido nervioso consiste enteramente de células nerviosas y sus prolongaciones, que se encuentran tanto en la materia gris del cerebro como en la médula espinal.

• Otto Loewi (Alemania; 1873 - 1961) demuestra que el impulso nervioso produce un cambio químico a la vez que un cambio eléctrico, liberando el nervio una sustancia que cruza el espacio sináptico.

• Henry Hallett Dale (Gran Bretaña; 1875 - 1968) identifica la sustancia química transmisora de los impulsos nerviosos como "acetilcolina".