Ballongistteori
Ballongteori var en teori inom tidig neurovetenskap som försökte förklara muskelrörelser genom att hävda att muskler drar ihop sig genom att blåsa upp med luft eller vätska. Den grekiske läkaren Galen trodde att musklerna drog sig samman på grund av att en vätska strömmade in i dem, och i 1500 år efteråt trodde man att nerver var ihåliga och att de bar vätska. René Descartes , som var intresserad av hydraulik och använde vätsketryck för att förklara olika aspekter av fysiologi såsom reflexbågen , föreslog att "djurandar" flödade in i musklerna och var ansvariga för deras sammandragning. I modellen, som Descartes använde för att förklara reflexer , skulle andarna flöda från hjärnans ventriklar , genom nerverna och till musklerna för att animera de senare.
År 1667 föreslog Thomas Willis att muskler kan expandera genom reaktionen mellan djurs andar och livskraftiga andar. Han antog att denna reaktion skulle producera luft på ett sätt som liknar reaktionen som orsakar en explosion, vilket får musklerna att svälla och producera rörelse. Denna teori har nu ersatts av det vanliga forskarsamhället på grund av etableringen av neurovetenskap, vilket stöds av empiriska bevis.
Fysiologiska vederläggningar av teorin
År 1667 slog Jan Swammerdam , en holländsk anatom känd för att arbeta med insekter, det första viktiga slaget mot ballongteorin. Swammerdam, som var den första att experimentera med nerv-muskel-preparat, visade att muskler inte ökar i storlek när de drar ihop sig (och han antog att om ett ämne som djursprit flödade in i musklerna skulle deras volym öka när de drar ihop sig). Swammerdam placerade avskuren grodlårmuskel i en lufttät spruta med en liten mängd vatten i spetsen. Han kunde alltså avgöra om det var en förändring av muskelns volym när den drog sig samman genom att observera en förändring i vattennivån (bilden till höger). När Swammerdam fick muskeln att dra ihop sig genom att irritera nerven, steg inte vattennivån utan sänktes snarare med en liten mängd; detta visade att ingen luft eller vätska kunde strömma in i muskeln. Swammerdam trodde inte på resultaten av sitt eget experiment, vilket antydde att de var resultatet av artefakter. Han drog dock slutsatsen i sin bok The Book of Nature II att "enbart rörelse eller irritation av nerven är nödvändig för att producera muskelrörelser". Denna idé var ett viktigt steg mot den nuvarande förståelsen av hur nerver faktiskt orsakar muskelkontraktion.
Ballongistteorin tog en andra träff från Francis Glisson som utförde ett experiment där en man böjde en muskel under vatten. Vattennivån gick inte upp (i själva verket sjönk den något), vilket ytterligare stöder slutsatsen att ingen luft eller vätska kunde komma in i muskeln.
Giovanni Alfonso Borelli utförde ett experiment för att testa idén att muskler blåses upp med luft. Han skar ett djurs muskel under vatten och tittade för att se om luftbubblor skulle stiga upp till ytan. Eftersom inga bubblor sågs stiga, bidrog detta experiment till att motbevisa ballongistteorin.
Uppfinningen av mikroskopet gjorde det möjligt att se preparat av nerver i hög förstoring, vilket visade att de inte är ihåliga.
1791 fick Luigi Galvani veta att grodors muskler kunde fås att röra sig genom att använda elektricitet . Detta fynd gav en grund för den nuvarande förståelsen att elektrisk energi (buren av joner ), och inte luft eller vätska, är drivkraften bakom muskelrörelser.