(1)霍奇金与赫胥黎以经过改进的实验手段,完整地探明神经细胞轴突质膜表面发生的电兴奋。他们从
枪乌贼体内剥取大型的单根神经轴突(或称
神经纤维),以特制的电极插入轴突处的细胞膜内而不损坏轴突,通过膜内外记录的电位差,发现神经细胞轴突在兴奋时发生膜电位的急剧倒转。他们的实验和美国人K·科尔 (Kacy Cole)、H·J·柯蒂斯(H. J. Curtis)的实验结果一致,共同证明了神经冲动的本质是
神经纤维表面细胞膜的膜电位快速倒转,即动作电位。
(2)霍奇金与赫胥黎进一步探明,动作电位缘于钠离子首先流入膜内造成膜电位倒转,钾离子继之流出膜外造成膜电位向静息状态回复,从而形成了神经冲动的离子理论。
霍奇金还与其他人一起通过实验演示:把枪乌贼轴突内的原生质挤出,只剩下细胞膜,再向膜内灌注适当的电解质溶液,则神经冲动可以恢复,从而证实神经冲动仅与神经纤维的膜有关。此成果有助于诺贝尔奖委员会把1963年度的生理学或医学奖授予他、赫胥黎和埃克尔斯。