Воспользовавшись пребыванием за границей, Сергей Петрович едет в Лондон. Цель этой поездки могла быть только одна: встреча с Александром Ивановичем Герценом. 7 августа в газете «Czas» появилось сообщение о предстоящем аресте на границе русских подданных, встречавшихся с Герценом. Мгновенно это сообщение перепечатали и другие заграничные газеты. Перепечатал его и Герцен в «Колоколе», «Мы получили… имена лиц, которые находятся теперь за границей и которых прогрессивное правительство петербургское велело задержать на первой польской станции». В списке числились: Стасов Владимир, Боткин Сергей, Достоевский Федор и т. д., всего 21 человек. Сообщение подняло шумиху, и эта шумиха спасла С. П. Боткина от больших неприятностей. Все же он подвергся строгому обыску и имел беседу в Третьем отделении.

Осенью 1863 года вернулся из-за границы Сеченов, куда он ездил, чтобы поработать в лаборатории Клода Бернара. Сергей Петрович очень обрадовался его приезду. Сеченов рассказывал о своей новой работе, о рефлексах головного мозга. Он говорил о том, что психическую деятельность человеческого мозга можно изучать методами физиологии. Это была новая, совершенно не изученная область.

«Современные физиологи открывают тончайшие механизмы в работе спинного мозга, создают различные гипотезы, мнения, мировоззрения, но никто до сих пор не перекинул мостика между физиологией и психологией, — говорил Сеченов. — Я всегда интересовался психологией, всегда думал о перенесении психических явлений на физиологическую почву, В Париже, пока я сидел над опытами, имеющими прямое отношение к актам сознания и воли, во мне бродили мысли, которые дома улеглись в ряд частью несомненных, частью гипотетических положений».

Эти мысли и положения Сеченова были, собственно, развитой рефлекторной теорией, разрушившей барьер, которым идеалисты всех времен отгораживали головной мозг и психическую деятельность от других процессов организма, материалистическая природа которых к этому времени была уже научно доказана.

Сеченов смело утверждал, что деятельность головного мозга в самых высших ее проявлениях подчинена закону рефлексов и, следовательно, может стать предметом точного научного исследования, как и все другие функции организма.

Сергей Петрович слушал друга все с большим волнением, ведь это было именно то, о чем он думал уже не раз, на что наталкивали его клинические наблюдения. Еще в 1860 году он писал Белоголовому: «Мне кажется, что для психических стимулов существуют более или менее те же законы, как и для физических».

В своих мыслях он шел и дальше: психические факторы имеют большое значение в происхождении и развитии многих внутренних болезней. А отсюда вывод — для правильного лечения болезней надо обращать внимание на нервную систему.

В 1862 году он писал Белоголовому: «Говорю тебе откровенно, твоя физическая болезнь увеличивается в десять раз твоим растрепанным моральным состоянием, Я готов держать пари, что твоя болезнь если не совершенно пройдет, то значительно улучшится с поправлением твоего нравственного состояния».

Теперь, волнуясь, он рассказывал другу: «Изменения функции сердца сплошь и рядом находятся в зависимости от центральной нервной системы… Ослабление сердечной деятельности может развиваться при особенно возвышенной сердечной возбудимости, при различных угнетающих психических моментах. Нередко расстройство наступает вслед за горем, долго тревожившим больного, вслед за бессонными ночами, под влиянием того или другого психического момента».

В сознании Сергея Петровича уже складывались те теоретические воззрения, которые потом, много лет спустя, вылились в созданную им «теорию нервизма». Правильно понятое Боткиным значение физиологии — науки о здоровой жизни — помогло ему сделать ее основой науки о «жизни больной».

В начале 1864 года Боткин заразился от одного из больных сыпным тифом. Организм Сергея Петровича к этому времени был расшатан напряженной работой. Его «локомотив», как он в шутку называл свою энергию и силу, соскочил «на полном ходу с рельсов».

Наконец он одолел тяжелую болезнь, но выздоровление шло медленно. В марте месяце Боткин смог самостоятельно написать письмо Белоголовому; «Несмотря на то, что вот уже полтора месяца как поправляюсь, но далеко не чувствую себя способным к серьезному труду и потому еду в Италию встречать весну и, если поправлюсь, к летнему семестру в Германию… вряд ли мне случится еще раз в жизни утомляться до такой степени, как… в этом семестре».

И вот снова Италия. Рим, Неаполь. Полный отдых… Но Сергей Петрович не долго пользуется им.

— Если уж я попал за границу, — убеждает он Анастасию Александровну, — надо ознакомиться с тем, что сделано нашими западными коллегами.

Они переехали в Вену, Вена по-прежнему не удовлетворила Боткина. На летний семестр он устроился в Берлине и снова начал работать. Он слушал лекции Вирхова, следил за вскрытием трупов, занимался с микроскопом и проводил в лаборатории опыты, необходимые ему для дальнейшей работы.

В Петербурге после отъезда Боткина за границу и во все время его отсутствия распространялись слухи: у профессора Боткина после тифа поражен мозг. Какая потеря для Медико-хирургической академии! Семья вывезла больного за границу, чтобы скрыть его состояние.

Но Боткин вернулся. Лишь только была прочтена первая лекция, как вымысел об умственной неполноценности руководителя терапевтической клиники рассеялся. Студенты по-прежнему стали толпиться около его аудитории, лаборатории и кабинета.

Ольга Сократовна Чернышевская, жившая в Саратове, сильно беспокоилась о муже. Из Саратова приходили письма, полные тревоги и боли: где он, что с ним, жив ли? Помочь вызвался верный друг Чернышевского доктор Боков. Он обратился к Боткину. Тан как все ссыльные не могут миновать Иркутска, а в Иркутске добрый друг — Николай Андреевич Белоголовый, Сергей Петрович пишет ему: «К тебе небольшая просьба известить родственников, если ты только что-нибудь знаешь о Чернышевском, от которого его близкие уже несколько месяцев не имеют никаких известий и думают, что он уже умер…» Боткин торопит Белоголового: «Если ответишь телеграммой на адрес Аркадия Францевича Мерчинского. проживающего у графа Штейнбока в доме министерства уделов, что на Литейной улице. Чтобы не возбуждать неприятных подозрений, лучше будет, если не назовешь имени этого господина в депеше». Найденный путь был верен, Белоголовый и в дальнейшем помогал друзьям и единомышленникам Чернышевского поддерживать с ним связь через своего брата А. А. Белоголового. В письме к брату 19 июля 1865 года Белоголовый писал: «Между прочим, я здесь имел свидание с д-ром Боковым и Пыпиным по поводу Чернышевского — это люди, боготворящие последнего и готовые решиться для него на последнюю крайность. С ними я порешил таким образом, что если им нужно будет что-нибудь отправить в Сибирь, то чтобы воспользовались твоим приездом». На первой странице этого письма следующая приписка: «Для пересылки Чернышевскому, случай выбери поблагонадежнее».