Ο Χάλνταν Χαρτλάιν (22 Δεκεμβρίου 1903 – 17 Μαρτίου 1983) ήταν Αμερικανός φυσιολόγος που ήταν συν-παραλήπτης (με τον George Wald και τον Ragnar Granit) του Βραβείου Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1967 για το έργο του στην ανάλυση των νευροφυσιολογικών μηχανισμών της όρασης.
Αφού παρακολούθησε τα πανεπιστήμια της Λειψίας και του Μονάχου ως περιοδεύων ερευνητής του Έλντριτζ Τζόνσον από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, επέστρεψε στις ΗΠΑ για να αναλάβει θέση στο Ίδρυμα Ιατρικής Φυσικής Έλντριτζ Ριβς Τζόνσον στο Πεν, το οποίο ήταν υπό τη διεύθυνση του Detlev W. Μπρονκ εκείνη την εποχή. Το 1940-1941, ήταν Αναπληρωτής Καθηγητής Φυσιολογίας στο Ιατρικό Κολλέγιο Cornell της Νέας Υόρκης, αλλά επέστρεψε στο Penn και έμεινε μέχρι το 1949. Στη συνέχεια έγινε καθηγητής βιοφυσικής και πρόεδρος του τμήματος στην Ιατρική Σχολή Johns Hopkins το 1949. Ο Χάρτλαιν εντάχθηκε στο προσωπικό του Πανεπιστημίου Ροκφέλερ της Νέας Υόρκης το 1953 ως καθηγητής νευροφυσιολογίας.
Ο Χαρτλάιν διερεύνησε τις ηλεκτρικές αποκρίσεις των αμφιβληστροειδών ορισμένων αρθρόποδων, σπονδυλωτών και μαλακίων, επειδή τα οπτικά τους συστήματα είναι πολύ πιο απλά από αυτά των ανθρώπων και επομένως πιο εύκολο να μελετηθούν. Συγκέντρωσε τις μελέτες του στο μάτι του πεταλοειδούς καβούρι (Limulus polyphemus). Χρησιμοποιώντας μικροσκοπικά ηλεκτρόδια, απέκτησε την πρώτη καταγραφή των ηλεκτρικών ερεθισμάτων που αποστέλλονται από μια ίνα οπτικού νεύρου όταν οι υποδοχείς που συνδέονται με αυτήν διεγείρονται από το φως. Βρήκε ότι τα κύτταρα φωτοϋποδοχέων στο μάτι είναι αλληλένδετα με τέτοιο τρόπο ώστε όταν κάποιος διεγείρεται, τα άλλα κοντά είναι σε κατάθλιψη, ενισχύοντας έτσι την αντίθεση στα μοτίβα φωτός και οξύνοντας την αντίληψη των σχημάτων. Έτσι, ο Χαρτλάιν δημιούργησε μια λεπτομερή κατανόηση της λειτουργίας των μεμονωμένων φωτοϋποδοχέων και των νευρικών ινών στον αμφιβληστροειδή και έδειξε πώς οι απλοί μηχανισμοί του αμφιβληστροειδούς αποτελούν ζωτικά βήματα για την ενσωμάτωση οπτικών πληροφοριών.
