西班牙神经解剖学家圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔是最早认识到学习机制并不需要形成新神经元的科学家之一。在他于1894年在伦敦皇家内科医学院发表的演讲中，他提出，记忆可能是由加强现有神经元之间的联系、从而提高它们沟通的有效性而形成的。唐纳德·赫布在1949年提出的理论中唿应了卡哈尔的思想，进一步提出细胞可能通过构建新的连接或经历代谢变化而提高它们的沟通能力。虽然这些记忆形成的理论现在已是常识，但当时却是超前的。19世纪末和20世纪初的神经科学家和心理学家还没有足够的神经电生理学技术，能观察神经元内电位的微电极一直