Obserwacja pod mikroskopem tkanki nerwowej nie pozwala wiele zobaczyć. Camillo Golgi opracował metodę pozwalającą takie obserwacje ulepszyć. Preparat tkanki nerwowej wybarwiał azotanem srebra, przez co 1% komórek nerwowych zawartych w preparacie nabierał koloru kontrastującego z pozostałą częścią preparatu. Do dziś nie wiadomo dlaczego wybarwieniu ulega tylko tak niewielka liczba komórek. Jednak to, co po takiej procedurze ukazuje się pod mikroskopem, uwidacznia się jako całość komórek nerwowych – wybarwieniu ulega zarówno ciało komórkowe jak i odchodzące od niego cieńsze wypustki, łącznie z aksonem, jaki w niektórych neuronach może być bardzo długi. Taka technika barwienia została nazwana metodą Golgiego.
Inny uczony, Santiago Ramon y Cajal, korzystając właśnie z metody Golgiego, opracował teorię, zgodnie z którą tkanka nerwowa jest tworzona przez ogromną rzeszę neuronów, które nie stanowią jednolitej masy – pomiędzy poszczególnymi komórkami istnieją fizyczne przerwy. Teoria ta określana jest mianem doktryny neuronalnej i wraz z upływem czasu została przyjęta przez grono uczonych, chociaż w tym czasie nie można było jej jednoznacznie udowodnić. Jest to możliwe dopiero współcześnie, dzięki mikroskopom elektronowym.