Kresba buněk kuřecího mozečku od Ramóna y Cajala, z „Estructura de los centros nerviosos de las aves“, Madrid, 1905.
Neuronová doktrína je dnes základní myšlenkou, že neurony jsou základními strukturálními a funkčními jednotkami nervového systému. Teorii předložil Santiago Ramón y Cajal na konci 19. století. Dospěl k názoru, že neurony jsou diskrétní buňky (nespojené v síti), že neurony jsou geneticky a metabolicky odlišné jednotky, že mají buněčná těla, axony a dendrity a že nervový přenos jde pouze jedním směrem, od dendritů k axonům (Sabbatini).
Než byla přijata doktrína neuronů, všeobecně se věřilo, že nervový systém je retikulum, nebo propojená síť, spíše než systém složený z diskrétních buněk (Kandel et al., 2000). Tato teorie, retikulární teorie, zastávala názor, že somata neuronů poskytuje výživu hlavně pro systém (DeFelipe, 1998). Dokonce i poté, co byla teorie buněk postulována ve 30. letech 19. století, většina vědců nevěřila teorii aplikované na mozek nebo nervy.
Kresba Ramóna y Cajala z „Struktura savčí sítnice“ Madrid, 1900.
Počáteční nepřijetí této doktríny bylo částečně způsobeno nedostatečnou schopností vizualizovat buňky pomocí mikroskopů, které nebyly dostatečně vyvinuty, aby poskytovaly jasné obrázky nervů. S dnešními technikami barvení buněk se pod mikroskopem objevil plátek nervové tkáně jako komplexní pavučina a jednotlivé buňky bylo obtížné rozeznat. Vzhledem k tomu, že neurony mají velké množství nervových procesů, může být jednotlivá buňka poměrně dlouhá a složitá a může být obtížné najít jednotlivou buňku, když je úzce spojena s mnoha jinými buňkami. K zásadnímu průlomu pro doktrínu neuronů došlo na konci 19. století, kdy Ramón y Cajal použil techniku vyvinutou Camillem Golgim k vizualizaci neuronů. Technika barvení, která používá stříbrný roztok, barví pouze jednu ze zhruba stovky buněk, čímž účinně izoluje buňku vizuálně a ukazuje, že buňky jsou oddělené a netvoří souvislou pavučinu. Dále buňky, které jsou barveny, nejsou barveny částečně, ale spíše jsou barveny i všechny jejich procesy. Ramón y Cajal pozměnil techniku barvení a použil vzorky z mladších, méně myelinizovaných mozků, protože tato technika nefungovala na myelinizovaných buňkách (Sabbatini). Byl schopen vidět neurony jasně a vytvořit kresby jako ta vpravo.
Za svou techniku a objev se Golgi a Ramón y Cajal v roce 1906 podělili o Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu. Golgi nemohl s jistotou říct, že neurony nejsou propojeny, a ve své děkovné řeči obhajoval retikulární teorii. Ramón y Cajal ve své řeči oponoval Golgiho řeči a obhajoval nyní přijímanou neuronovou doktrínu.
Práce napsaná v roce 1891 Wilhelmem von Waldeyerem, zastáncem Ramóna y Cajala, vyvrátila retikulární teorii a nastínila Neuronovu doktrínu.
Výzvy doktríny neuronů
Zatímco neuronová doktrína zůstala ústřední zásadou moderní neurovědy, nedávné studie zpochybňující tento názor naznačily, že úzké hranice této doktríny je třeba rozšířit. Mezi nejzávažnější problémy neuronové doktríny patří skutečnost, že elektrické synapse jsou v centrálním nervovém systému častější, než se dříve myslelo. To znamená, že spíše než aby fungovaly jako jednotlivé jednotky, mohou být v některých částech mozku velké soubory neuronů aktivní společně za účelem zpracování neuronových informací. Druhý problém vychází ze skutečnosti, že dendrity, stejně jako axony, mají také napěťově řízené iontové kanály a mohou vytvářet elektrické potenciály, které přenášejí informace do a z těla. To zpochybňuje názor, že dendrity jsou jednoduše pasivními příjemci informací a axony jedinými vysílači. Naznačuje to také, že neuron není jednoduše aktivní jako jediný prvek, ale že komplexní výpočty se mohou vyskytovat v rámci jednoho neuronu. Konečně, role glií při zpracování neuronové informace začala být více oceňována. Neurony a glie tvoří dva hlavní typy buněk centrálního nervového systému. Existuje mnohem více gliových buněk než neuronů, odhaduje se, že gliové buňky převyšují počet neuronů až v poměru 50:1. Nedávné experimentální výsledky naznačují, že gliové buňky hrají zásadní roli při zpracování informací mezi neurony, což naznačuje, že neurony nemusí být jedinými buňkami zpracovávajícími informace v nervovém systému.