Nell'agosto del 1884 Freud dovette assentarsi per raggiungere la fidanzata fuori città e lasciò il giovane medico con i suoi esperimenti con la cocaina. Koller, che voleva intraprendere la carriera oculistica, si dedicò per tutta l'estate alla sperimentazione e constatò che l'applicazione della cocaina su una parte della lingua produceva un effetto desensibilizzante locale. Intuì quindi che aveva tra le mani l'anestetico locale tanto ricercato nella pratica oftalmologica da utilizzare sull'occhio. A quel tempo, infatti, l'unico metodo conosciuto per determinare una blanda insensibilità superficiale di quest'organo era la sola applicazione di neve o ghiaccio sulla congiuntiva. "Spero proprio e mi aspetto che la polvere che ho in tasca possa anestetizzare l'occhio!" disse Koller al suo collaboratore Gustav Gärtner. Così Koller, insieme con Gärtner, sciolse un po' di cocaina con acqua distillata e applicò la soluzione in uno degli occhi di una rana, presa come cavia per l'esperimento. I due giovani medici controllarono a intervalli regolari il riflesso corneale e la conseguente reazione motoria di protezione di entrambi gli occhi dell'anfibio. Per circa un minuto non accadde niente e l'ansia crebbe, ma la manovra di stimolazione venne ripetuta comunque. A un tratto la stimolazione corneale dell'occhio trattato con la soluzione di cocaina non riuscì a produrre più nessuna reazione difensiva mentre la stimolazione dell'altro occhio non trattato con la soluzione evocò la normale reazione riflessa. Le stimolazioni vennero ripetute più volte e le cose non cambiarono. La rana osservava immobile gli sperimentatori che pungevano e graffiavano la sua cornea. Non c'era più alcun dubbio. Fu la prima anestesia locale effettuata sulla superficie oculare, nonché prima anestesia locale di tutti i tempi.