Представление о различных уровнях интеграции органов «человеческой машины» развил П.Ж. Кабанис (1757 - 1808). Он был непосредственным участником французской революции. Именно ему Конвент поручил выяснить, не причиняет ли нож гильотины физические страдания человеку, которому отсекают голову. Ответ Кабаниса был отрицательным. Он заключил, что движения обезглавленного тела носят чисто рефлекторный характер, а сознательные ощущения после отсечения головы невозможны. По странному стечению обстоятельств, И.П. Павлов также интересовался этой проблемой. Вывод Кабаниса был основан на представлении о трех уровнях поведения: рефлекторном, полусознательном и сознательном. Преемственность между ними, по его мнению, выражалась в том, что низшие центры при отпадении «высших способны к самостоятельной активности».

Со времен Р. Декарта, которому мы обязаны открытием рефлекторного механизма простых двигательных актов, установился традиционный подход к изучению организма: соматические и вегетативные процессы причинно обусловлены и имеют рефлекторную природу. Психика - душевная жизнь со всеми ее сложными явлениями нечто непознаваемое, имеет иную, особую природу и изучению с помощью естественнонаучных методов не подлежит. Такой дуалистический подход к проблеме физиологического и психического продержался в науке до середины XIX века и препятствовал изучению психических явлений физиологами. Естественно, что не существовало и физиологических методик, с помощью которых можно было бы изучать психические функции.

Открытия в области анатомии спинного мозга, сделанные в XIX в., еще больше укрепляют учение о рефлексах. Английский невролог Ч. Белл (1774 - 1842) установил различие в функции задних и передних корешков спинного мозга. Благодаря этому открытию достаточно умозрительное представление о рефлексе превратилось в естественнонаучный факт. Независимо от Белла к такому же выводу пришел французский физиолог Ф. Мажанди (1783 - 1855). Переход импульсов с задних корешков на передние корешки спинного мозга получил название закона Белла - Мажанди. Таким образом, идея рефлекса впервые получила бесспорное анатомическое подтверждение.

Другим важным направлением в европейской науке была физиология органов чувств. Немецкий ученый И. Мюллер (середина XIX столетия) провозгласил принцип «специфической энергии органов чувств». Согласно этому принципу, каждый из органов чувств воспринимает только специфическую для него энергию. Даже если орган чувств (глаз, ухо и др.) возбудить не свойственным ему видом энергии, например вместо световой энергии нанести по глазу механический удар, все равно в нашем мозгу возникнет световое ощущение, так называемый фосфен.

«Вульгарные материалисты». В середине XIX века стали интенсивно развиваться физика и химия, и на этой основе некоторые исследователи пытались объяснить и психические процессы. Известную роль в развитии проблемы «мозг - психика» сыграла группа ученых, которых называли «вульгарными материалистами». В группу входили зоолог К. Фогт, физиолог Я. Молешотти, Л. Бюхнер, естествоиспытатель и философ. Каждый из них стремился найти материалистическое толкование таких процессов как мышление, воля, сознание.

В работе «Физиологические письма» К. Фогт писал: «Мозг выделяет мысль, как печень желчь». Позже в это высказывание, подвергшееся нападкам ученых, была внесена поправка: «Имеется в виду лишь то, что мозг также необходим для мышления, как печень для желчеобразования».

Я. Молешотти писал статьи, в которых пытался доказать, что вещества, из которых складывается пищевой рацион человека, не безразличны для процессов в мозге, формирующих личность. «Мясная пища развивает технические и математические способности, а фруктово-овощная - приводит к развитию способности к литературному и поэтическому творчеству».

Ближе других к материалистической позиции в отношении проблемы «мозг и психика» подошел Людвиг Бюхнер - выдающийся для своего времени естествоиспытатель и философ. В частности, он опровергал представление о божественной целесообразности в построении организма и его деятельности (телеология), а также представление о мистической жизненной силе, отметающей живое от неживого.

«Вульгарные материалисты» и их сторонники и последователи заметно повлияли на направленность мышления физиологов.

К 60-м годам XIX века материалистическая оценка процессов, протекающих в мозге, стала основой мировоззрения многих исследователей. К этому времени относится начало работ молодого И.М. Сеченова в области физиологии центральной нервной системы. В 1863 году в России вышла небольшая по объему работа И.М. Сеченова «Попытка подвести физиологические основы под психическую деятельность», позже названная «Рефлексы головного мозга». В этой книге впервые утверждалось, что в основе психических процессов лежит рефлекторный принцип деятельности.

Сеченов приводил убедительные доказательства рефлекторной природы психической деятельности, указывая, что ни одно впечатление, ни одна мысль не возникают сами по себе, что поводом является действие какой-либо причины: физиологического раздражителя. Он писал, что самые разнообразные переживания, чувства, мысли в конечном итоге ведут, как правило, к каким-то ответным действиям. «Смеется ли ребенок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к Родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге - везде окончательным фактом является мышечное движение». Сеченов не оставил без объяснения и те случаи, когда человек, подумав о чем-либо, не предпринимает соответствующего действия. Понять такие случаи работы мозга помог факт описанного «сеченовского торможения», которое может задержать осуществление исполнительного звена рефлекса. Такой рефлекс «с задержанным концом» является основой мысли, не приведенной в действие.

«Рефлексы головного мозга» привлекли к Сеченову горячие симпатии передовых людей и вызвали гонения со стороны царских властей. Книга была арестована, а автор привлечен к суду. Обвинительный акт гласил: «Эта материалистическая теория, разрушая моральные устои общества в земной жизни, уничтожает и религиозный догмат жизни будущей; она не согласна ни с христианским, ни с уголовно-юридическим воззрением и ведет положительно к развращению нравов».

В ожидании суда Сеченов говорил друзьям: «Не буду я брать адвокатов, а возьму с собой лягушку и покажу судьям мои опыты: пусть прокурор их опровергает». Однако протест широких общественных кругов предотвратил судебную расправу над ученым.

Психика детерминирована внешней средой и факторами этой среды. Поведение человека - это психические, соматические и вегетативные компоненты. В целом человек представляет собой психофизиологическое единство. Так благодаря работам И.М. Сеченова был впервые введен новый методический подход к изучению природы человека: психофизиологический монизм, заменивший господствовавший длительное время дуализм. Из этого вытекало, что мозг и мышление наряду с психологами должны изучать физиологи, используя при этом свои методы.