美国神经学真正开始于南北战争期间，主要是通过S.Weir Mitchell和William A.Hammond的工作。1862年，哈蒙德被任命为美国陆军医疗部总外科医生，他承担了许多项目和改革，包括在费城郊外建立特纳巷医院。米切尔是一家拥有400个床位的医院，专门为患有神经系统疾病的士兵提供护理，他以临床医生的身份脱颖而出，拥有细致的观察能力。

米切尔1821年出生于费城，就读于宾夕法尼亚大学，1850年21岁时从杰斐逊医学院毕业。他后来回忆道，“我决定到35岁时，我应该在这两所伟大的学校中的一所或另一所中拥有一把椅子。”这一愿望使他一生都受挫。内战开始时，米切尔是一名全科医生，从事毒理学研究。他的朋友哈蒙德（Hammond）清楚地表明了他对神经系统疾病的兴趣，他把他任命到费城一家专门治疗神经系统患者的小型陆军医院。葛底斯堡战役后，医院被转移到特纳巷的一栋更大的建筑中，以容纳伤员。

在乔治·莫尔豪斯（George R.Morehouse）和威廉·基恩（William W.Keen）的合作下，米切尔于1864年出版了这本经典著作枪伤和其他神经损伤他们报告了他们前18个月的经历，包括对Mitchell后来称之为临床综合征的描述焦痛周围大神经损伤后的疼痛状态。米切尔独自写的一本扩充书，神经损伤及其后果于1872年出版。他的儿子约翰·基尔斯利·米切尔（John Kearsley Mitchell）描述道神经损伤的远程后果1895年，报告了20名原始患者的随访结果。米切尔和他的同事认识到特纳巷医院提供的机会，写道：“在医学史上，从未有过如此显著的一系列神经损伤被收集用于研究和治疗”(米切尔，1905年). 他们的研究方法从准确描述每个患者的症状和体征开始：

基恩、莫尔豪斯和我经常在晚上12点或1点做笔记，当我们做完后，就走回家，讨论我们的案件。…这些案件引起了极大的兴趣。这里曾经有80名癫痫患者，各种神经损伤、瘫痪、舞蹈病、残端障碍。(米切尔，1905年)

特纳巷医院的许多士兵都出现了烧灼症状。疼痛被描述为一种强烈的、弥漫的、烧灼的感觉，会因精神和身体刺激而加剧。当时的治疗包括水敷料和吗啡注射。米切尔（1872）他将焦痛描述为“神经创伤可能造成的所有折磨中最可怕的折磨。”他是临床病例描述大师，以下是一名在战斗中受伤的联邦士兵的焦痛病例：

H.，现年39岁，纽约人，于1863年7月2日被枪击中，枪击穿右二头肌内侧边缘，距离肱骨内髁半英寸；球向后向下传球。步枪从他的左手上落下，右手抓住枪杆，扭向胸膛，弯向肘部。他走到后面。他说不出失去了多少运动，但他知道自己的中位分布立即感到疼痛，手掌触痛，甚至在第一天也有麻木感。我的笔记描述他在进入我们的病房时出现以下症状：两只手掌的温度相似。手背看起来和往常一样，但手掌的皮肤细腻而薄，没有出疹。手指关节肿胀，手自由分泌出酸臭的汗水。首先，疼痛是神经痛，并沿着正中神经轨道直达手指；而在第二种情况下，手掌和手指前面都有烧灼感。

对瘢痕施压不会引起疼痛，但该点下方的正中神经触痛，对其施压会导致手部疼痛。手部正中分布的触觉敏感性稍有欠缺，但接受尺神经的部位没有损伤迹象。手掌感觉过度，所以即使是在手掌上吹气，也会感到疼痛。他把它包起来，让它保持湿润，但无法忍受把水倒在手掌上，他宁愿弄湿手背，让液体四处流动，以便逐步浸泡手掌。经过几个星期的折磨，他变得非常敏感，一张纸或一个女人衣服的沙沙声，脚的声音，乐队的声音，似乎都加重了他的痛苦。这时，他面容憔悴、憔悴，贫血，脾气暴躁，举止古怪，一些服务员认为他精神错乱。当被问及他的状况时，他向我保证，每一种强烈的道德情感都会让他变得更糟，愤怒或失望都会在疼痛的肢体上残酷地表达出来。(米切尔，1872年)

南北战争后，米切尔将他的执业范围限制在神经疾病咨询，因为他的声誉很广，服务也很受欢迎。然而，他以精神病学为生，特别关注女性癔症的治疗。米切尔是奥利弗·温德尔·福尔摩斯、威廉·奥斯勒、威廉·詹姆斯和沃尔特·惠特曼的朋友，作为小说、短篇小说和诗歌的作者，他在文学和医学方面都取得了成就。在敦促他访问波士顿时，福尔摩斯写信给米切尔，“我很孤独。你是我唯一的杰出朋友。”