Fondamentali sono stati i suoi studi sull'impulso nervoso, un meccanismo di natura elettrica, o meglio elettrochimica, in quanto i neuroni sono in grado di generare chimicamente una corrente elettrica e di trasmettere un segnale bioelettrico ad altri neuroni lungo le loro fibre (gli assoni). Ciò avviene perché fra l'interno e l'esterno dei neuroni esiste una differenza di potenziale elettrico provocata da una diversa distribuzione di ioni di sodio, potassio e cloro.