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一只狗的头被砍了下来，阿尔蒂尼用一个强力的电堆刺激它，这使狗头出现了可怕的抽搐。狗头张着嘴，咬牙切齿，眼珠在眼眶里打转。如果没有理智和反思限制住想象力，人们可能会认为狗已经复活了，而且处于极度痛苦的状态中。
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阿尔蒂尼的实验并不都是这么冷酷而残忍。他还用电刺激的方法使蝉鸣叫，使萤火虫发光。他甚至想知道是否有可能使用这种技术来“获得关于昆虫组织的更精确的知识”，但他的这种远见在此后近200年的时间里都不会产生实质性的结果。阿尔蒂尼还用电池进行了一些开创性的治疗。他描述了27岁的农民路易斯·兰扎里尼的病例。兰扎里尼患有“严重的忧郁”，阿尔蒂尼对他进行了一系列的电击，先是脸部，然后是颅骨。兰扎里尼的症状最终消失了，阿尔蒂尼在跟踪观察了他几个月后报告说，病人“健康状况良好，并且能从事日常的工作”。[45]
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虽然阿尔蒂尼远不及弗兰肯斯坦那般神奇，但其他一些人却非常接近了。德国医生卡尔·奥古斯特·魏因霍尔德（Karl August Weinhold）记录了一系列夸张的所谓观察结果，这些结果可以让人联想到玛丽·雪莱的经典之作《弗兰肯斯坦》，其中包括双金属产生的电实际上可以复活生命。[46] 胆小的读者可以跳过下面这一段。
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阿尔蒂尼将电用于人体实验
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1817年，魏因霍尔德出版了一本书，书名令人不寒而栗：《生命及其基本力的实验》。魏因霍尔德在这本书中指出，不同的金属可以充当人工脑。他声称从一只活的小猫的头颅中取出了脑，然后将锌和银的混合物注入被挖空的颅腔，并说小猫随即开始活动，在随后的20分钟里，“它抬起头，睁开眼睛，带着呆滞的表情直视前方，试图爬行，几次栽倒，然后再站起来，显然很费劲地蹒跚着，最后筋疲力尽地倒在了地上”。[47] 魏因霍尔德以弗兰肯斯坦的风格总结说，这项实验证明他可以“创造一个完整的物理生命”。[48] 所有这些都不能轻信：几十年后，年轻的德国医生马克斯·纽伯格将魏因霍尔德的工作描述为“非常离奇”，并表示魏因霍尔德的实验结果“表明他的思维和观察产生了幻象”。[49] 纽伯格的嘲讽原因很简单：魏因霍尔德的实验结果根本不可能。
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尽管这些证据非常夸张并且令人生疑，或者说正是因为如此，电是脑工作机制的基础这种观点逐渐变得司空见惯。德国化学家、物理学家约翰·里特尔在1805年指出，动物精气和伽伐尼观察到的动物电在功能上是相同的。[50] 许多思想家都认同里特尔的这一观点。随着公开演示直流电疗（galvanism）成为一种娱乐形式，公众很快就接受了这些观点。1804年9月28日，《泰晤士报》宣布某位哈迪先生将在兰心剧院举行讲座，他承诺讲座中将包括用电刺激“从动物身上解剖分离出的肢体，使它们产生令人兴奋的爬行、踢腿、跳跃等动作，并且在羊、牛或其他大型动物的头从身体上分离很久之后，使这些头产生嗅闻、撕咬、咀嚼、吞咽、饮水以及其他的随意运动”。
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1827年版的《大英百科全书》向普通读者解释了这些发现对理解神经和脑功能的意义。后来成为《类语辞典》（Thesau-rus ）[51] 作者的彼得·马克·罗吉特医生解释说，神经的功能有“类似于通过导线传输的电的特性，与自然界中我们熟知的任何其他事实相比，它都更像电沿导线传输”。[52] 在19世纪的英国，自我完善运动日渐盛行，类似的思想也在这些运动中传播。1832年，一位名叫伊莉莎·沙普尔斯的年轻女子与激进的小册子作者罗伯特·卡莱尔[53] 缔结了不体面的“道德婚姻”[54] 。她在卡莱尔位于伦敦的黑修士圆形剧场做了一系列讲座，并在讲座中把自己打扮成各种各样的古代和神话人物。[55] 1832年3月，沙普尔斯做了题为“圆形剧场女士的第七次演说”的演讲。她向听众解释说，脑只不过是“使心脏跳动并催生身体所有现象的一个电堆”。[56]
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《造物的自然史遗迹》是19世纪中叶被最广泛阅读的科普读物，书中写到了脑、心智和电之间存在联系，这可能是大众已经对这种观念有所了解的最重要的标志。[57] 这本书于1844年以匿名形式出版并成为国际畅销书，作者是苏格兰作家和地质学家罗伯特·钱伯斯。在讲述脑的章节中，钱伯斯大胆地强调“脑本质上是一个原电池”，但他引用的证据是魏因霍尔德在小猫上开展的实验的结果，这些描述都不具备可信度。[58] 钱伯斯指出，如果脑是一块电池，那么思想就可能仅仅是电，而如果精神活动是电活动，那么它的传播速度就可以测量。当时最新的对光速的计算表明，光以每秒19.2万英里[59] 的速度快速传播，因此可以假定，电以及由电引发的精神活动也以同样的速度传播。[60]
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虽然人们对神经活动和电存在联系这一点有了越来越多的共识，但这一观点的实验证据却非常薄弱。尽管对电在神经活动和肌肉收缩中所起作用的研究已经进行了近半个世纪，但仍然没有人证明沿着神经传导的只是电流，也没有人能解释这种电流是如何传导的。正如法国医生弗朗索瓦—阿奇利·朗杰在1842年所说：“没有直接证据支持神经中存在电流这一假说”。[61]
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在这个问题上，要想得出决定性的结论面临着巨大的困难，这一点可以从意大利生理学家卡洛·马泰乌奇（Carlo Matteucci）的工作中看出来。马泰乌奇的实验结果使他反复改变主意，无法确定电和神经活动之间是否存在联系。1838年，马泰乌奇使用电流计研究了肌肉的收缩（电流计能够测量电流的强度和方向），他发现肌肉的收缩总是与电流的流动存在关联。[62] 在4年的时间里，面对复杂的实验结果，马泰乌奇先是改变了自己的观点，认为电并不是肌肉收缩的原因，并认为收缩是一种叫作“神经力”的东西导致的。[63] 但到19世纪40年代结束时，新的实验证据又让马泰乌奇再次改变了观点，声称“这些肌肉收缩的起因显然是一种电现象”。[64] 作为该领域的一名重要研究者，马泰乌奇的这种反复无常几乎不可能使人们对任何解释产生信心。
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柏林大学的约翰内斯·弥勒（Johannes Müller）是19世纪最伟大的科学家之一，他启发了一项研究工作，其结果最终使这一领域实现了突破。[65] 弥勒对神经活动的本质及其与心智和知觉的联系非常感兴趣。弥勒在25岁左右时注意到，如果你刺激某种神经（比如说，通过按压眼球刺激视网膜的神经），那么机体感知到的并不是刺激的物理性质（在这个例子中是压力），而是与这种神经所负责的官能（视觉）相对应的特征。弥勒把这种效应称为“特定神经能量定律”：他设想每一根外周神经都携带着一种特定的能量，具体是哪种能量取决于与神经相连的感觉器官。
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弥勒持这一立场的原因之一是他不接受神经传导电的观点。相反，他认为生物体的体内蕴含着一种“生机力”，这种生机力与心智的运作和行为的产生有关，并使生物体得以存活。这种生机论的观点是19世纪早期欧洲浪漫主义运动的典型思潮之一，也是玛丽·雪莱《弗兰肯斯坦》一书的创作思路之一。对于弥勒来说，所有关于生物体中电的讨论都只是一种隐喻：
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因此，当我们谈到神经中的电流时，我们的表达只是象征性的，就如同我们把神经力的作用与光或磁力相比较时一样。我们对神经力的本质一无所知，就像我们对光和电的本质一无所知一样。然而我们对神经力的特性颇为熟悉，就如我们对光和其他一些难以衡量的物质的性质颇为熟悉一样。[66]
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弥勒不仅不清楚神经活动的本质究竟是什么，他还认为神经活动的速度使人们永远无法完全理解它：“我们也许永远也无法测出神经活动的传播速度，因为我们没有机会像测量光速那样去探索它在广阔空间中的传播速度。”
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弥勒的学术生涯比较短暂，他于1858年离世（明显是自杀身亡），享年57岁。但他吸引了一批杰出的学生和研究人员，其中包括19世纪科学界最伟大的一些人物。这些人包括赫尔曼·冯·赫尔姆霍兹和恩斯特·海克尔，以及鲁道夫·菲尔绍[67] 和埃米尔·杜布瓦-雷蒙等不那么知名但同样重要的人物。[68] 在弥勒的影响下，这些年轻人形成了将物理学方法和观点运用到生理学研究中的理念。不仅如此，他们还敢于质疑自己的老师，这成了学生试图证明老师错了这一悠久学术传统的一部分。在这个例子中，他们拒绝接受弥勒的生机论，而是支持一种一以贯之的唯物主义方法。杜布瓦-雷蒙和恩斯特·布鲁克在1842年写的一份宣言中便表示，“除了物理学和化学中常见的作用力外，生物体中没有其他力量在起作用”。[69]
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1841年，弥勒敦促杜布瓦-雷蒙去探究马泰乌奇关于电在神经中的作用的那些相互矛盾的发现，如果可能的话，再深入研究一下神经活动的本质。到19世纪40年代末，杜布瓦-雷蒙已经证明神经的运作方式并没有什么神秘之处，神经活动的确是以电为基础的。杜布瓦-雷蒙把沿着神经传导的电流称为“动作电流”，并发现当电流传到组织时，组织会被“极化”（polarised），意思是组织中包含比例不等的正负电荷。他认为，动作电流的基本特征是所谓的“负变化”（negative variation），而极性的变化会导致电流的流动。虽然杜布瓦-雷蒙的观点的很多细节后来被证明是错误的，但他在1848年用呼应《弗兰肯斯坦》的文字宣称：“我已经把物理学家和生理学家一百年来的梦想——证明神经物质和电的同一性——成功地变成了现实。”[70]
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并不是每个人都同意杜布瓦-雷蒙的观点。即使是在近40年后，这个问题仍然在某些领域争论不休。1886年，哈佛医学院院长亨利·鲍迪奇在《科学》杂志上发表了一篇文章，驳斥了杜布瓦-雷蒙的观点。鲍迪奇的证据之一是一个众所周知但被误解的事实：被扎紧的神经无法刺激肌肉，但仍能传导电流。[71] 鲍迪奇还说，神经中产生电荷的过程会产生热，但精确的实验测量没有发现这种效应。因此他确信电与神经功能无关，并转而支持旧的观点，认为“神经力通过某种振动作用从一个分子传递到另一个分子，就像声音通过一根绷紧的线传递一样”。[72]
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弥勒的另一个学生赫尔曼·冯·赫尔姆霍兹则研究了一个弥勒认为不可能研究的问题：神经冲动的传导速度。[73] 1849年，赫尔姆霍兹发明了一个特别的装置，装置中包含了一只青蛙腿，腿的一端连接着一个断路器。当蛙腿的肌肉收缩时，电路就会被切断，电流计上读数的变化就是从刺激开始到电路切断的时间。用这个时间和神经的长度做一些简单计算，就可以算出神经冲动的传导速度。计算结果显示，神经冲动的传导速度非常慢，甚至比声速还慢，一点也不像弥勒或者《造物的自然史遗迹》的作者所想象的光速。不管神经中的电是什么，其表现似乎都与电线中的电不同。为了证实这一惊人的发现，在另一项实验中，赫尔姆霍兹要求受试者在感觉到轻微电击时给出反馈。通过计算从电击点到脑的距离，他计算出感觉神经活动的传导速度大约是每秒30米，并在后来证明人运动神经的反应速度与此相似。赫尔姆霍兹还发明了一个新的术语来描述这种沿神经传导的信号——动作电位（action potential），这个术语一直沿用至今。
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这种慢得惊人的传导速度引出了两个问题。首先，正如赫尔姆霍兹所意识到的那样，这种慢速传导会对感知产生影响，因为这意味着脑只能对过去的事件做出反应。但赫尔姆霍兹不认为这是导致现实世界中任何重大问题的原因：“令人高兴的是，我们的感觉在到达脑之前需要传导的距离很短，否则我们的意识就会总是远远落后于现在。”[74] 尽管赫尔姆霍兹语调轻松并充满信心，但我们确实是活在过去的（虽然只是比当下早一丁点儿的过去），我们从来都无法感知即刻的世界。
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第二个问题更为关键：为什么神经中的电活动的传导速度比电线里的传导速度慢得多，这需要一个解释。尽管杜布瓦-雷蒙和赫尔姆霍兹已经证明神经系统是按照物理学原理运作的，但他们的研究没有揭示神经的电活动是如何传播的。对赫尔姆霍兹和19世纪的许多其他思想家来说，神经系统最明确的技术性隐喻是电报网络，后者当时正在整个欧洲普及开来。[75] 事实上，两者之间的联系并不仅仅限于隐喻，包括赫尔姆霍兹在内的早期的神经生理学家在探究神经活动的实验中都使用了电报装置。[76] 1863年，赫尔姆霍兹做了一个类比，他指出神经就像电报线一样，可以执行各种各样的功能：
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人们常常把神经比作电报线，这种比喻非常恰当……使用不同的终端设备，我们可以用电报线发送电报、鸣钟、引爆地雷、分解水、移动磁铁、使铁磁化、发出光等等。神经也与此类似。[77]
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但电报无法产生感觉和知觉，而神经却可以。当时的人们还不清楚其中的机制。
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