Az idegek működésével kapcsolatos hagyományos elmélet szerint, ha az axonon két ellentétes irányú impulzus egymással ütközik, ezek kioltódnak. A Niels Bohr Intézet kutatóinak legújabb vizsgálataialapján azonban ez nem tűnik igaznak, a szakértők ugyanis igazolták, hogy az „ütköző” impulzusok valójában egyszerűen áthaladnak egymáson, és nem változnak meg a találkozás során. Ez azt jelenti, hogy az idegi impulzusok inkább a hangokhoz, nem pedig az elektromos töltésekhez hasonlóan viselkednek.

Az idegi jelek régi modelljét 1952-ben alkotta meg Alan Lloyd Hodgkin és Andrew Huxley, akik az ionok vándorlása nyomán létrejövő töltésáramlásként képzelték el az idegsejti nyúlványokon terjedő impulzusokat. A sejtmembrán két oldalán minden sejt esetében elektromos potenciálkülönbség áll fenn, mivel a membrán szelektív áteresztőképessége miatt eltérő ionok halmozódnak fel annak két oldalán. Az ingerületi folyamat során aztán megváltozik a membrán áteresztőképessége, ioncsatornák nyílnak meg vagy záródnak be, és ionáramok jönnek létre a membránon keresztül.

Ha az idegsejt tüzel, vagyis akciós potenciál keletkezik, az azt jelenti, hogy a külső és a belső membránoldal közötti potenciálkülönbség gyors változások során megy át, amelyek eredményeként a sejt belseje átmenetileg depolarizálódik, azaz a nyugalmi állapotban jellemző helyzettel ellentétben a belső oldal válik pozitívvá. Az akciós potenciál végigterjed az idegsejt axonján, és annak végződéseihez érve neurotranszmitterek felszabadulását váltja ki. A neurotranszmitterek a szinaptikus kapcsolaton keresztül eljutnak a következő sejtmembránig, és annak két oldala közt is nagy potenciálkülönbséget hoznak létre, azaz az ingerület áttevődik a következő idegsejtre.

Ez a modell sok szempontból nagyon is használhatónak bizonyult az elmúlt hatvan évben, számos olyan jelenség akadt ugyanakkor, amelyet nem tudott megmagyarázni. Ezek egyikének járt utána a dán kutatócsoport. Magyarázatuk szerint a régi elmélet azt állítja, hogy az elektromos jel az axonon tovaterjedve inaktív régiók sorát hagyja maga után, amelyek csak egy rövid helyreállási időszak után képesek újabb jelek továbbítására. Ez egyben azt is jelenti, hogy ha az axon két ellentétes végéről egy időben indítunk útjára impulzusokat, azok az egymással való találkozás után kölcsönösen egymás inaktív régióiba futnak, és ezért nem lesznek képesek továbbmenni, magyarázza Thomas Heimburg, a kutatás vezetője.

A kísérletek viszont nem ezt mutatják. Heimburg és kollégái giliszták és homárok idegsejtjeit távolították el, majd a neuronokat mindkét végükön elektródákkal stimulálták, és megmérték, hogyan változnak meg az axonon végigfutó jelek menet közben. Az eredmény meglepő volt: a jelek semmilyen hatással nem voltak egymásra, úgy haladtak át a szemből érkező ingerületen, mintha az ott sem lett volna.

Ez a viselkedés pedig a mechanikai hullámok sajátja, vagyis Heimburg szerint célszerűbbnek tűnik, ha az impulzus terjedését a membrán mentén végigterjedő rövid hangjel terjedéséhez hasonlítjuk. A szakértők szerint az impulzus terjedése során a membrán az adott helyen folyékonyból szilárdabbá válik és összenyomódik, ami a piezoelektromos hatás nyomán elektromos impulzus kialakulásához vezet. Az elektromos jel tehát nem áramként fut végig az axonon, hanem minden egyes ponton helyileg, mechanikai hatásra alakul ki, és valójában a mechanikai hatás terjed végig a sejt membránján.