从整体反应到单根神经纤维
哈特林1927年取得约翰斯·霍普金斯大学医学学位，随后进修数学和物理。到宾夕法尼亚大学工作后，他研究鲎眼单根视神经纤维对光的反应，也比较蛙等脊椎动物的视网膜活动。这使视觉研究能够辨认单个感受单位的信号。
参考：[1]
邻近受光怎样改变反应
他与H. G. 瓦格纳、弗洛伊德·拉特利夫1956年发表的研究描述：照亮邻近小眼，会降低目标小眼发出的神经冲动频率；切断侧向连接后，这种抑制消失。改变邻近光照与连接状态，让神经网络中的相互作用可以受到实验检验。
参考：[3]
侧抑制与视觉对比
这些实验说明，视觉感受单位并非各自孤立地报告光强。邻近单位的抑制会增强不同照明区域之间的反应差异，帮助解释视觉对比。研究将感光细胞的初始反应与视网膜网络的信号处理连接起来。
持续的定量视觉研究
哈特林1949年到约翰斯·霍普金斯大学主持生物物理学系，1953年转到洛克菲勒机构，次年拉特利夫加入合作。他们继续研究鲎眼的感受特性与抑制作用。1967年的共同获奖涵盖视觉最初阶段的生理与化学过程。