Учебник Мюллера появился почти через 10 лет после смерти Вольты, но его возражения против электричества животных были схожи. Он просто не верил, что электричество является субстанцией нервной передачи, и весомые доказательства того времени не могли его переубедить. Помимо его виталистских наклонностей, это упрямство, возможно, объяснялось тем, что Мюллер предпочитал наблюдать, а не вмешиваться. Сколько бы примеров реагирования животных на внешнее электричество ни накопилось за годы работы, они никогда не сравнятся с непосредственным наблюдением за животным, вырабатывающим собственное электричество. Наблюдение - это простота, неутомимость, трудолюбие, честность, отсутствие предвзятого мнения", - сказал Мюллер в своей инаугурационной лекции в Боннском университете. Эксперимент - искусственный, нетерпеливый, занятой, отвлеченный, страстный, ненадежный". В то время, однако, наблюдение было невозможно. Ни один прибор не был достаточно мощным, чтобы уловить слабые электрические сигналы, передаваемые нервами в их естественном состоянии.
Все изменилось в 1847 году, когда Эмиль дю Буа-Реймон - один из учеников Мюллера - создал очень чувствительный гальвонометр, прибор, измеряющий ток посредством его взаимодействия с магнитным полем. Его эксперименты были попыткой повторить в нервах то, что итальянский физик Карло Маттеуччи недавно наблюдал в мышцах. Используя гальванометр, Маттеуччи обнаружил небольшое изменение тока в мышцах после того, как заставил их сокращаться. Однако для поиска этого сигнала в нерве требовалось более сильное магнитное поле, чтобы уловить слабый ток.дополнение к разработке надлежащей изоляции, чтобы предотвратить любые помехи от внешнего электричества,дю Буа-Реймону пришлось вручную намотать более мили проволоки (более чем в восемь раз больше, чем Маттеуччи), чтобы получить достаточно сильное магнитное поле для своих целей. Его ручной труд окупился. Измеряя реакцию гальванометра, дю Буа-Реймон стимулировал нерв различными способами - электрическим или с помощью химических веществ, например стрихнина, - и следил за тем, как нерв реагирует на показания гальванометра. Каждый раз он видел, как игла гальванометра поднималась вверх. Было замечено, что электричество работает в нервной системе.
Дю Буа-Реймон был шоуменом не меньше, чем ученым, и сетовал на сухой стиль выступлений своих коллег-ученых. Чтобы распространить плоды своего труда, он создал несколько готовых для публики демонстраций биоэлектричества, включая установку, в которой он мог заставить двигаться иглу, сжав руку в банке с соленой водой. Все это способствовало тому, что его открытия были замечены, и дю Буа-Реймон стал любим умами своего времени. Как он сказал: "Популяризаторы науки остаются в общественном сознании как памятники человеческого прогресса еще долго после того, как волны забвения нахлынули на создателей самых надежных исследований".
К счастью, его исследования также были основательными. В частности, последующая работа, которую дю Буа-Реймон провел вместе со своим студентом Джулиусом Бернштейном, решила судьбу теории нервного электричества. В первоначальном эксперименте Дю Буа-Реймону удалось продемонстрировать изменение тока в активированном нерве. Но Бернштейн, благодаря продуманному и тщательному экспериментальному дизайну, смог как усилить силу сигнала, так и записать его в более тонком временном масштабе, создав первое настоящее наблюдение неуловимого нервного сигнала.
В экспериментах Бернштейна сначала выделялся нерв и помещался в прибор. Затем нерв электрически стимулировался с одной стороны, а Бернштейн искал наличие электрической активности на некотором расстоянии от него. Ведя запись с точностью до одной трети одной тысячной секунды, он видел, как характерно изменяется ток в нерве с течением времени после каждой стимуляции. В зависимости от того, как далеко находилось место записи от места стимуляции, могла возникнуть короткая пауза, пока электрический импульс проходил по нерву и достигал гальванометра. Однако как только ток достигал места записи, он всегда видел, как он быстро уменьшался, а затем более медленно восстанавливался до своего нормального значения.
Результат Бернштейна, опубликованный в первом номере European Journal of Physiology в 1868 году, стал первой известной записью того, что сейчас называют "потенциалом действия". Потенциал действия определяется как характерный паттерн изменений электрических свойств клетки. Нейроны обладают потенциалами действия. Они есть и у некоторых других возбудимых клеток, например, в мышцах или сердце.