До Павлова принято было считать, что нервная система выполняет прежде всего функцию координирования действий различных частей организма; Чарльз Шеррингтон называл это «объединяющим действием центральной нервной системы». Павлов, однако, подчёркивал необходимость изучения «второй чрезвычайно важной стороны физиологии нервной системы», ибо он считал, что нервная система «устанавливает связь, прежде всего, не между отдельными частями организма, которой мы, главным образом, занимались до сих пор, а между организмом и окружающей средой».
Первейшая функция центральной нервной системы заключается не просто в том, чтобы регулировать деятельность различных частей организма в их взаимоотношения друг с другом, а в том, чтобы регулировать функционирование организма в целом в его взаимоотношении с окружающей средой.
В результате функционирования нервной системы животный организм в ходе своей жизнедеятельности устанавливает сложные взаимоотношения с окружающей средой, благодаря чему он способен существовать в этой среде, удовлетворять свои потребности и определённым образом реагировать на определённые условия. Таким образом, взаимоотношения животного с окружающей средой заключаются в том, что оно активно познаёт окружающую среду, соответствующим образом реагирует на происходящее и в свою очередь предпринимает ответные действия. Для осуществления всего этого животное использует органы чувств и различные части организма, а органом, контролирующим весь процесс, является мозг.
Самый простой вид рефлекса, при котором раздражитель, действуя на органы чувств, вызывает ответное действие мускулатуры, представляет собой взаимоотношение или связь между животным и окружающей средой. Тот или иной раздражитель вызывает то или иное ответное действие — это и есть активное взаимоотношение животного с внешней средой. Павлов показал, что активное взаимоотношение животного с окружающей средой начинается с некоторых устойчивых и постоянных связей между животным и внешним миром, которые он назвал
Чтобы изучить развитие рефлексов, Павлов использовал тот широко известный факт, что животные, готовясь принять пищу, выделяют слюну слюнными железами. Так, если собаке даётся пища, у неё выделяется некоторое количество слюны. Это простой безусловный рефлекс. Животному даётся пища, и во рту его появляется слюна. Затем Павлов установил, что если кормление собаки каждый раз сопровождать звоном колокольчика, то через некоторое время у неё станет выделяться слюна всякий раз, как она услышит звук колокольчика — даже в том случае, если пищу ей ещё не дали. Этот рефлекс он назвал условным, поскольку в результате определённых условий, например постоянного сопровождения звука колокольчика кормлением, собака приучается реагировать на звук колокольчика, в то время как реагировать на пищу её приучать не приходится. Другими словами, собака научилась ассоциировать звук колокольчика с кормлением, и, услышав колокольчик, она ждёт еду и уже готова к принятию пищи даже до того, как ей фактически дали есть.
В то время как безусловные рефлексы принадлежат к числу наследственных признаков животного, развившихся в ходе эволюции видов, условные рефлексы вырабатываются в течение жизни данного индивидуума и, возникнув, могут быть также изменены или уничтожены. Так, если через некоторое время звук колокольчика больше не будет сопровождаться кормлением, собака перестанет на него реагировать; можно также приучить её реагировать не на всякий звон колокольчика, а лишь на звон определённого тона и т. д.
Механизм рефлексов обнаруживается в мозге у животных в связях между его чувствительными и двигательными центрами. Чувствительные центры отличаются от двигательных. Функция первых заключается в том, чтобы воспринимать сигналы, а вторых — в том, чтобы посылать их. Они связаны между собой таким образом, что, когда сигнал поступает от органов чувств в чувствительные центры, он переходит далее в двигательные центры, которые затем передают его мышцам, железам и т. д., так что данное раздражение вызывает соответствующее ответное действие.
Таким образом, безусловный рефлекс основан на устойчивой и постоянной связи между чувствительными и двигательными центрами мозга. Условные же рефлексы основаны на временных, изменчивых и обусловленных связях, образующихся между чувствительными и двигательными центрами на протяжении жизни животного.
Эти связи между воспринимающими и двигательными центрами в мозге животного осуществляют связи между животным и внешним миром: функция связей, существующих в мозге животного, состоит в том, чтобы связывать животное с внешним миром, то есть с окружающей средой.
