В настоящее время общепризнанными оказываются представления о взаимодействии нервной регуляции (при сохранении ее ведущего начала) и гуморально-гормональных факторов — нейрогуморальная регуляция.
В. А. Бец (1834–1894) открыл в в слое коры мозга гигантские пирамидные клетки (клетки Беца) и обнаружил разницу в клеточном составе различных участков мозговой коры. На основании этого он внес новый принцип в деление коры — принцип клеточного строения и положил начало учению о цитоархитектонике мозговой коры.
Другим анатомом, много сделавшим в области анатомии мозга, был профессор Московского университета Д. Н. Зернов (1843–1917), который дал лучшую классификацию борозд и извилин мозга. Показав отсутствие разницы в строении головного мозга у различных народов, в том числе и «отсталых», он создал анатомическую основу для борьбы с расизмом.
Крупный вклад в анатомию головного и спинного мозга внес выдающийся невропатолог и психиатр В. М. Бехтерев (1857–1927), который расширил учение о локализации функций в коре мозга, углубил рефлекторную теорию и создал анатомо-физиологическую базу для диагностики и клиники нервных болезней.
В. М. Бехтерев открыл ряд мозговых центров и проводников, получивших его имя, и написал капитальный груд «Проводящие пути головного и спинного мозга» (1896).
И. П. Павлов, будучи физиологом, вместе с тем внес много нового и ценного в анатомию, особенно нервной системы. Он в корне изменил представление о мозговом центре и мозговой коре, показав, что вся кора полушарий большого мозга, в том числе двигательная зона, представляет совокупность воспринимающих центров. Он значительно углубил представление о локализации функций в коре мозга, ввел понятие анализатора, создал учение о двух корковых сигнальных системах.
Учение И. П. Павлова в целом является естественнонаучной основой ленинской теории отражения, философии диалектического материализма.
Согласно этой теории, изложенной в гениальном произведении В. И. Ленина «Материализм и эмпириокритицизм» (1909), где в главе «Мыслит ли человек при помощи мозга?», мозг можно рассматривать как орган отражения действительности; объективный мир отражается в нашем сознании в виде субъективных образов.
В начале XX столетия центр пролетарского революционного движения перемещается в Россию, которая становится и центром передовой научной мысли. Возникает ленинизм — высшее достижение мировой культуры.
В биологии К. А. Тимирязев и И. В. Мичурин развивают дарвинизм, превращая его из науки, только объясняющей организмы, в науку, переделывающую их. Под влиянием такого развития эволюционного учения старая описательная анатомия, занимавшаяся только описанием отдельных структур без связи их с развитием и функцией и ограничивавшаяся созерцательным, пассивным отношением к природе и человеку, стала переживать кризис. Первый сокрушительный удар ей нанес П. Ф. Лесгафт (1837–1909) — наиболее крупный после Н. И. Пирогова анатом дореволюционной России, основоположник функциональной анатомии.
Исходя из идеи единства организма и среды и признавая наследование приобретенных признаков, он выдвинул положение о возможности направленного воздействия на организм человека путем физического воспитания и связал анатомию с практикой физической культуры. Вместо пассивного созерцательного отношения к организму человека анатомия приобрела действенный характер.
П. Ф. Лесгафт широко применял эксперимент, а также призывал к изучению анатомии живого человека и одним из первых использовал в анатомии рентгеновские лучи.
Все труды П. Ф. Лесгафта, основанные на материалистической философии, на идее единства организма и среды, единства формы и функции, заложили фундамент нового направления в анатомии — функционального. За свои прогрессивные идеи П. Ф. Лесгафт всю жизнь подвергался нападкам реакционных элементов и преследованию царского правительства.
Созданное П. Ф. Лесгафтом функциональное направление анатомии продолжали развивать его непосредственные ученики и последователи, особенно в советское время.