Но знаменитая зигзагообразная линия исторического движения обнаруживается и в истории науки, и здесь может быть более, чем где бы то ни было. За поверхностными, оперирующими фальшивыми приёмами, наблюдениями Галля и его последователей, в физиологии следует период добросовестного и осторожного экспериментального исследования. Во втором и третьем десятилетии нашего столетия, в особенности во Франции, были тщательно выработаны методы вивисекции и применены ко многим до того ещё не разрешённым проблемам, прежде всего к исследованию нейтральной нервной системы. Так Флуранс, на основании своих опытов над животными, развил те представления о значении мозга, которые с того времени надолго должны были оставаться руководящими. Он твёрдо установил, что второстепенные части мозга, продолговатый мозг, мозжечок, мозговые холмики, стоят не в непосредственной связи с духовными процессами, но отчасти регулируют чисто физиологические процессы, как дыхание, движения сердца, отчасти приводят в надлежащий порядок произвольные телесные движения, не подвергающиеся в общем контролю сознания. Напротив, обе половины большого мозга он, по явлениям, которые удаление их производило у животных, рассматривал как органы собственно духовных функций, или, как он выражался, интеллекта и воли. Специальной же локализации отдельных духовных проявлений он, в резкой противоположности с френологической системой, не признавал. По совершенном удалении обоих мозговых полушарий, хотя и длятся дальше дыхание, движение сердца и непроизвольные двигательные рефлексы, но всякое произвольное движение и всякий след интеллектуальной деятельности уничтожен. По удалении сколько-нибудь значительной части большого мозга, интеллект и воля остаются в ослабленной степени, и ослабление их идёт рука об руку с количеством потерянной мозговой субстанции. Из этого Флуранс заключил, что большой мозг равномерно во всей массе совершает свои отправления, подобно тому, как любой кусок печени приготовляет и отделяет желчь.
Это в скорости всеми принятое учение Флуранса господствовало над научными воззрениями до половины XIX столетия. Но уже почти в дни его основания стало готовиться его падение. Патологическое наблюдение стало обращать внимание на некоторые случаи апоплексического паралича, сопровождавшиеся потерей членораздельной речи без того, чтобы можно было доказать паралич употребляемых при разговоре мышц. Больные могли произносить все звуки, но потеряли способность связывать их в слова, или, иногда, понимать расслышанные слова. Анатомическим основанием этого заболевания всегда оказывалось поражение определенно ограниченной части височной области долей большого мозга, большей частью на левой стороне. Эти постепенно умножавшиеся наблюдения сначала мало ценились. Относительно простой и ясный взгляд, добытый экспериментальной физиологией, поспешили тотчас же оставить на ветер. Ведь «чувство речи», локализация которого здесь требовалась, входило в инвентарь галлевой френологии. Не нужно ли было опасаться, что скоро опять найдутся и прочие двадцать шесть «внутренних чувств»? Но это ожидание, конечно, не осуществилось, ибо количество наблюдений над центральным вместилищем способности речи увеличивалось до того, что дальше отказываться от них нельзя было. К этому присоединилось то, что воззрение Флуранса постепенно потеряло своё основание с совершенно другой стороны. Микроскоп пролил свет на запутанную структуру центральных органов. Ряд неустанных исследователей начал, идя от спинного мозга, мало-помалу, вверх к более высоким частям мозга, нападать на след центрального протяжения и окончания нервных волокон. Если лишь медленно удавалось констатировать специальные результаты, то всё-таки скоро получили сравнительно ясную картину общего построения мозга, картину, мало согласовавшуюся с представлением об органе, равномерном во всех своих частях. Нельзя было больше сомневаться в том, что волокна чувствительных нервов входят в различных направлениях далеко в мозговую массу, что они даже оканчиваются в отдельных друг от друга группах клеток, из которых опять отдельные пучки волокон лучами стремятся к различным областям мозговой поверхности. Такой же отдельный путь оказался и у волокон различных двигательных нервов. Нельзя было больше отказываться от представления, что, напр., зрительный нерв имеет свой конец в совсем другой области мозга, чем слуховой нерв, что затем осязательные нервы прокладывают себе отдельные пути, что ещё к другим областям направляются двигательные нервы и т. д. Так как серая корка мозга представляет обширный склад клеток, в который повсюду вступают нервные волокна, но стало, по меньшей мере, весьма вероятным предположение, что из неё исходят существеннейшие центральные функции. Но как можно было ещё думать о равноценности отдельных областей мозговой корки, раз последние находятся очевидно в связи с различными частями тела? Как можно было думать, что область, в которой зрительный нерв находит своё окончание, имеет то же значение, что и какое-нибудь другое место, в котором, напр., находится представительство мышц произвольного движения? Тут, однако, пришли к сознанию, что попытки локализировать где-нибудь в мозгу «интеллект и волю» заключают в себе такую же психологическую невозможность, как и система Галля с её двадцатью семью духовными способностями. Словом «интеллект» мы обозначаем совокупность сознательных и в логическом мышлении находящих своё завершение духовных процессов. Если мы разложим последние на их элементы, то мы получим ощущения и представления несложного характера. Эти ощущения и представления могут быть локализованы где-нибудь в мозгу, подобно тому, как и звук, и свет должны быть в некотором роде локализованы в наших внешних органах чувств, если мы их должны ощущать; но чтобы то общее понятие интеллекта, в котором лишь наше собственное созерцание соединяет запутанный вихрь представлений, могло быть телесно помещено где-нибудь, это совершенно неосуществимая мысль. Если в центральном органе соединяются в конце концов нервы всех телесных органов, то нужно предположить, что мозг в известном смысле — зеркальный образ всего тела, что, след., и здесь дело не обходится без соответствующего различным функциям телесных органов разделения труда.