Выдающийся американский физиолог У. Б. Кеннон (1871-1945) был личным другом И. П. Павлова, посетил его в 1935 г. во время XV Международного конгресса физиологов в СССР, активно участвовал в укреплении культурных связей США и СССР. У. Б. Кеннон создал современное учение о функциях вегетативной нервной системы. Он установил, что единая симпатическая система поддерживает устойчивое состояние организма (гомеостаз), обосновал физиологический механизм эмоциональных состояний как рефлекторное возбуждение чревных нервов, во время которого происходит усиленное выделение надпочечниками адреналина в кровь. Однако при рассмотрении отдельных сторон нервной деятельности он допускает схематичность и биологизацию отдельных факторов.
Румынский физиолог и терапевт Д. Даниелополу (1884-1955) также разделял идеи И. П. Павлова. Под влиянием их он изучал проблему тканевых интерорецепторов и роль коры головного мозга в регуляции функции организма.
Американский физиолог У. Гентт (р. в 1892 г.) с 1925 по 1929 г. работал в Институте экспериментальной медицины (Ленинград) в лаборатории, руководимой И. П. Павловым. В 1930 г. он организовал в Балтиморе лабораторию им. И. П. Павлова, в которой продолжил исследование механизма условных рефлексов. У. Гентт активно пропагандировал в США работы школы И. П. Павлова и создал Павловское общество, сыгравшее важную роль в утверждении идей советского ученого.
При изучении физиологических функций центральной нервной системы был использован ряд новых приборов, разработаны более совершенные методы исследования. Электрофизиологическому изучению механизмов рефлекторной деятельности центральной нервной системы и природы возбуждения и торможения посвящены исследования австралийского неврофизиолога Дж. Экклса (р. в 1903 г.). Он ввел в эксперимент отведение электрических реакций отдельных нервных клеток мозга при помощи внутриклеточных микроэлектродов (1951), с помощью которых было изучено течение одиночных процессов возбуждения и торможения, установлены механизмы их взаимодействия, выяснены ионные механизмы синаптического возбуждения и торможения нервных клеток. Английский физиолог У. Уолтер (1910) с 1935 г. исследовал электрическую активность мозга в норме и патологии, одним из первых применил кибернетическую методику в исследовании нервной системы. В работе «Живой мозг» (1953) он описал созданные им искусственные модели нерва и механизмов мозга.
В 40-х годах XX в. внимание исследователей привлекли подкорковые структуры головного мозга. Американский физиолог и анатом X. Мегун (р. в 1907 г.) и итальянский физиолог Дж. Моруцци (р. в 1908 г.) создали учение о ретикулярной формации ствола головного мозга, объяснили ее физиологические механизмы и значение (1949). X. Мегун выяснил влияние ретикулярной формации ствола на функциональное состояние головного мозга, на формирование поведенческих актов организма и значение ее для условнорефлекторной деятельности.
Наряду с изучением физиологии нервной деятельности были продолжены исследования в области физиологии дыхания, крови и кровообращения, пищеварения, мышечной деятельности, органов внутренней секреции и др.
Английский физиолог Дж. Баркрофт (1872-1947) разработал учение о дыхательной функции крови. Им предложена методика определения газов крови, изучена проблема переноса кислорода кровью. На основе данных высокогорных экспедиций Дж. Баркрофт продолжил развитие начатой И. М. Сеченовым высотной физиологии. В условиях хронического эксперимента им показана роль селезенки как кровяного органа, изучены механизмы регуляции и выяснено значение депо крови в норме и патологии.
Английский физиолог Дж. Холдейн (1860-1936) создал учение о дыхании человека в норме и патологии и гуморальную теорию регуляции дыхания. В 1905 г. на основе разработанного им способа получения альвеолярного воздуха и с помощью газоаналитического аппарата он определил состав альвеолярного воздуха у человека и разработал теорию о решающей роли парциального давления углекислоты в регуляции дыхания, что также подтверждало идеи, высказанные ранее И. М. Сеченовым по данному вопросу.
Теория мышечного сокращения разработана английским физиологом А. Хиллом (р. в 1886 г.). Согласно ей, мышца и нерв в спокойном состоянии расходуют кислород, выделяя тепло, а при их возбуждении выделяется дополнительное количество тепла в две фазы.
