Существовавшие в те времена приемы и методики физиологического изучения функций мозга — методики частичной или полной экстирпации коры большого мозга, методики их раздражения — в условиях грубого острого вивисекционного эксперимента дали исследователям возможность накопить факты, достаточные лишь для определения и внешней характеристики, в весьма общей форме, роли головного мозга в организме низших и высших позвоночных животных, а также для общих предположений о локализации функций в разных частях больших полушарий мозга, в частности в их коре. Эти приемы оказались непригодными для познания того, каким образом выполняется эта его роль, каковы закономерности его деятельности, какие процессы лежат в ее основе, какова природа этих процессов, как они протекают, каковы принципы локализации функций в коре и т. п.— иначе говоря, какова подлинная, живая физиология мозга.

Интересно признание крупного немецкого физиолога Гольца, который в экспериментальном изучении функций мозга имел больше заслуг, чем кто-либо другой из исследователей в те времена. После 30-летнего напряженного и плодотворного исследования головного мозга он с горечью сказал: «Каждый, кто основательно занимался физиологией головного мозга, согласится со мной, что неоспоримое знание о процессах, протекающих в этом важнейшем органе, немногим больше наших сведений о природе планеты Марс» [²⁶ «Verhandlungen des Kongresses fur innere Medizin», 1884, S. 262.].

Так обстояли дела в области физиологического изучения функции мозга, т. е. на центральном участке широкого фронта борьбы за познание функций этого высшего и сложнейшего органа, на пути разработки важнейшей для всего естествознания и философии проблемы. Не приходится уж говорить о положении в клиническом, анатомо-гистологическом и сравнительно-анатомическом изучении мозга, где возможности его исследования были неизмеримо более ограниченные, а тем более о состоянии разработки проблемы тогдашними психологами, которые в большинстве своем находились в плену идеалистических и дуалистических представлений о предмете и пользовались субъективными и интроспективными приемами его исследования. В этих областях знаний при помощи своих специфических приемов изучения мозга были получены факты, которые в основном подкрепляли упомянутые выше главные результаты физиологических экспериментов и вытекающие из них выводы, а в отдельных частных случаях приводили к самостоятельным результатам и выводам, весьма близким к упомянутым выше. Ничего существенного и принципиально нового к тому, что уже знала физиология, добавлено не было. Дальнейшее продвижение вперед на этих примыкающих к физиологии участках фронта борьбы естествознания за раскрытие сокровенных тайн мозга оказалось невозможным.

Правда, среди передовых мыслителей физиологии, биологии и медицины известное распространение имела идея о рефлекторном характере и природе работы мозга как органа психической деятельности (и это было важнейшим событием в истории развития знаний о функциях мозга). Но эта материалистическая идея также оказалась не в силах заметно изменить общую картину вещей, так как она тогда носила умозрительный, созерцательный характер, была «только теоретизированием», «физиологической схемой» (И. П. Павлов), не имела необходимого фактического подкрепления и должной действенной силы, развивалась как бы разобщенно от проводимых в те времена экспериментально-лабораторных исследований функций мозга. Лишенная «естественного питания», она неминуемо должна была завянуть.

Интерес к ней заметно ослабел даже у отважного лидера и гордого знаменосца этой передовой идеи — у Сеченова. Его идейный наследник И. П. Павлов не без основания отметил: «Интересно, что потом Иван Михайлович более не возвращался к этой теме в ее первоначальной и решительной форме» [²⁷ И. П. Павлов. Полн. собр. трудов, т. III, стр. 18.]. Что же тогда говорить о других, «рядовых» сторонниках этой идеи, высказывания которых по этому вопросу носили характер попутных замечаний, зачастую эклектических по существу, сделанных в духе психофизического параллелизма и декартовского дуализма, как это имело место, например, у невропатолога Джексона и у психолога Джеймса?! На темном небосклоне тогдашних знаний о сущности психических явлений, о закономерностях и механизме работы большого мозга высказывания о рефлекторном характере деятельности этого высшего органа центральной нервной системы промелькнули, как мимолетные метеоры. 

Какой бы прогрессивной и радикальной ни была высказанная группой передовых ученых XIX в. мысль о рефлекторном характере деятельности мозга, о рефлекторном происхождении психических явлений, она все же оказалась не в силах не только вывести из тупика естественные науки о мозге, но даже приостаповить в них перерастание методического кризиса в методологический. «Можно с правом сказать,— говорил Павлов в одном из своих докладов,— что неудержимый со времен Галилея ход естествознания заметно приостанавливается перед высшим отделом мозга, или, вообще говоря, перед органом сложнейших отношений животных к внешнему миру: казалось, что это — недаром, что здесь — действительно критический момент естествознания, так как мозг, который в высшей его формации — человеческого мозга — создавал и создает естествознание, сам становится объектом этого естествознания» [²⁸ И. П. Павлов. Полн. собр. трудов, т. III, стр. 95.].

Физиологи, изучавшие функции мозга и игравшие в этом деле лидирующую роль, были в замешательстве. Методический кризис в разработке важнейшей для естествознания и философии проблемы явно перерастал в кризис методологический. В одном из ранних выступлений на эту тему, сделанных в начальном периоде исследований в новой области, Павлов с досадой говорил, что «физиология высшего мозга находится сейчас в тупике», что в ней «идейно нового очень мало». Примерно в те же годы, полемизируя с В. М. Бехтеревым, Павлов подтвердил эту мысль: «Да, в прошлом заседании я сказал, что физиология головного мозга со времени 70-х годов стоит на месте, что за последние 30 лет в этой области не сделано ничего нового. Мелочная, детальная разработка, конечно, шла дальше, но основные методы были исчерпаны в 70-х годах. Далее идут только детальное применение и расширение их. Это уже подражание, а не творчество; нового же за 30 лет не создано ничего, все топчется в старых рамках» [²⁹ Там же, т. I, стр. 392.].

Таким образом, на определенном этапе исторического и логического развития ряда научных дисциплин, изучавших мозг в разных аспектах, возникли и стали актуальными сложные по своей сути, трудные для изучения и важные по значению вопросы, в связи с чем незрела насущная необходимость в новых исследовательских методиках и приемах, в принципиально повой стратегии и тактике в борьбе за дальнейшее углубление и расширение знаний о функциях мозга. Это относилось прежде всего к нейрофизиологии, с ее лидирующей ролью в системе наук, изучающих мозг. Это стало необходимостью в естествознании в целом: отставание на таком важном участке его широкого и в те времена уже бурно развивающегося фронта исследований было нетерпимо. Острая потребность в этом чувствовалась также в медицине, к тому же не только в традиционно связанных с мозгом ее разделах — в невропатологии и психиатрии, но и в самой древней ее ветви — в терапии и в самой молодой — в нейрохирургии. Говоря словами Павлова, в области изучения функций мозга на рубеже двух столетий уже «назревала потребность перехода к экспериментальному анализу предмета, и притом с объективной внешней стороны, как во всем остальном естествознании» [³⁰ И. В. Павлов. Полн. собр. трудов, т. IV, стр. 20.]. Итак, повелительным требованием времени стало именно экспериментальное и строго объективное исследование предмета.

На рубеже XIX и XX вв. на этот путь стала группа передовых ученых в лице Лёба, Вера, Бете и Икскюля, Моргана, Торндайка и других, которые являлись сторонниками эволюционного учения Дарвина и интересовались вопросами сравнительной психологии. Новым и прогрессивным в их работе было то, что они наотрез отказались от интроспективного, субъективного метода исследования психических явлений, господствовавшего тогда не только в психологии, но и в зоопсихологии, и стремились исследовать эти явления у низших и высших животных экспериментально, объективно, основываясь при этом на современных достижениях в области других биологических наук и естествознания вообще. Они отмежевывались от традиционной психологии даже в терминологическом отношении, введя в обиход термины, точнее отражающие основные тенденции их исследования: «поведение животных», «животный тропизм», «рецепция», «резонанс» и т. п. Но случилось так, что, за исключением Торндайка (о работе которого речь будет позже), исследователям этого направления не суждено было оставить заметный след в изучении деятельности мозга с новых позиций. Несмотря на объективное и экспериментальное изучение деятельности мозга по внешним ее проявлениям, несмотря на отказ от традиционных принципов, приемов и даже от терминологии психологии, их исследования по существу оставались психологическими, описательными, касались лишь внешней стороны изучаемых явлений и практически не затрагивали их механизма, коренных вопросов деятельности мозга.