Il medico spagnolo Santiago Ramón y Cajal(1852-1934) è stato uno dei più grandi neuroistologi degli inizi dello scorso secolo. I suoi preparati, grazie anche alle innovazioni tecniche apportate da Purkinje, gli permisero di intuire  che il sistema nervoso era costituito da miliardi di cellule comunicanti ma non in continuità fra loro, come invece aveva ritenuto  Camillo Golgi (la certezza che Cajal era nel giusto si ebbe soltanto grazie all'utilizzazione del microscopio elettronico). Il suo saggio sulla struttura del sistema nervoso dell'uomo e dei vertebrati segna l'inizio della neuro-anatomia moderna. Per i suoi lavori fu insignito del premio Nobel per la medicina nel 1906. Si interessò anche alla fisiologia della visione e formulò l'ipotesi che la capacità dell'occhio di riprodurre un'immagine dettagliata del mondo esterno e di trasferirla poi ai centri superiori del cervello, fosse dovuta alla perfezione dell'apparato ottico dell'occhio, simile ad una macchina fotografica; a suo parere la retina aveva un comportamento analogo ad una pellicola fotosensibile, in grado di riprodurre e trasmettere ai centri cerebrali superiori, un'immagine neurale fedele ed ad elevata risoluzione. Rimase così per tutta la vita convinto che l'informazione visiva avvenisse attraverso canali nervosi separati, costituiti idealmente da un solo fotorecettore, una sola cellula bipolare ed una sola cellula gangliare, collegati in serie direttamente. Una propagazione laterale dell'informazione visiva  avrebbe  infatti comportato, a suo avviso, un degradamento della qualità dell'immagine neurale. Gli studi successivi dimostrarono però che le cose non stavano esattamente così, come del resto aveva intuito Mach.

Disegno di Ramon y Cajal delle cellule del cervelletto scoperte da Purkinje