Выдвинутое философами-материалистами положение о возможности и необходимости изучать психику человека и животных, опираясь на методы естественных наук, не могло быть реализовано, прежде чем не достигли определенного уровня развития производство, техника, а в связи с ними и естествознание.
Важнейшей естественнонаучной основой психологии является физиология. От ее состояния зависела судьба психологии.
На пороге XIX в. общая физиология в разработке своих проблем опиралась на экспериментальные методы. Полученные с их помощью новые факты, касающиеся работы различных систем организма, ставили на повестку дня вопрос о функциях нервной системы, поскольку все в большей степени обнаруживалось ее участие в различных физиологических актах.
Разработка проблемы нервно-мышечных связей началась с критики представлений о наличии в нервной системе и мышцах «животных духов». Еще в XVII столетии английский ученый Я. Сваммердам, занимающийся сравнительной анатомией и физиологией, опытным путем установил, что объем мышцы при ее сокращении не изменяется.
Этот факт ставил под сомнение существование «животных духов». С этого времени старое представление о «животных духах» заменяется понятием нервной возбудимости.
Многие опыты Сваммердама касались изучения ряда жизненных функций организма в связи с удалением головного мозга. Им было установлено, что многие из органических функций, в том числе и двигательные, после удаления головного мозга остаются сохранными в течение определенного времени. Это давало основание считать, что органические функции и непроизвольные движения с деятельностью мозга не связаны. Подобный взгляд на природу непроизвольных движений означал зарождение рефлекторного атомизма. Ему противостояла другая точка зрения, согласно которой все произвольные и непроизвольные акты имеют единую анатомо-физиологическую основу. Голландский врач Г. Бургав на основе многочисленных опытов обнаружил, что произвольные и непроизвольные движения осуществляются одними и теми же мышцами и характер сокращения их также одинаковый. В связи с этим Бургав возражал против строгого разделения двигательных актов на произвольные и непроизвольные. Он впервые описал процесс перехода произвольных движений в непроизвольные.
Важным для развития рефлекторной теории явилось подтверждение Бургавом догадки александрийских врачей и Галена о чувствительных и двигательных нервах как анатомической основе движений, рефлекторного механизма.