Но задолго до Чернышевского и Сеченова во французской литературе уже существовал писатель-философ, которому удалось просветительское и материалистическое представление об объективности и эгоистичности законов Природы в соответствии со строгой логикой довести до последних пределов безумия и абсурда. Если у Сеченова человек и лягушка находятся на одной плоскости объекта исследования, то у маркиза де Сада человек, вообще, приравнен цветку, выросшему из навозной кучи. Буквально в духе русского естествоиспытателя безумный маркиз призывает в одном из своих романов: «Не познав все, ты не познаешь ничего; и если робость помешает тебе идти до конца, природа ускользает от тебя навеки».
Н.А. Некрасов через супругу Сеченова предлагал ученому опубликовать в журнале «Современник» статью под названием «Попытка ввести физиологические основы в психические процессы». Это был конспект большой работы «Рефлексы головного мозга», о которой уже шла речь выше. Научная статья обладала огромным политическим смыслом. Появление же самой книги в количестве 3 тысяч экземпляров вызвало в обществе настоящий шок. Тираж арестовали, и разразился судебный скандал. Когда друзья Сеченова спрашивали, какого адвоката он думает привлечь для своей защиты, то физиолог упоминал лишь лягушку, которой в зале суда собирался также вскрыть головной мозг и погрузить ее лапку в кислоту, как это он уже проделывал в студенческой аудитории. Самоочевидность опыта словно разрушала все принятые представления об исключительности природы человека. Было в этом что-то колдовское, что-то от судебных процессов над ведьмами. Там предлагали женщинам полетать на метле, а здесь чернокнижник сам хотел вскрыть у всех на глазах лягушку, словно хотел совершить некие магические заклинания, не терпящие никаких возражений.
Начало 70-х годов было связано для Сеченова с тяжелыми переживаниями. Его новаторская деятельность в Медико-хирургической академии привлекла особое внимание правительства. Сторонники самодержавия и порядка, напуганные растущей популярностью ученого и его революционным влиянием на определенную часть студенчества, решили во что бы то ни стало избавиться от неугодного профессора.
В 1870 году основоположник русской физиологии был фактически изгнан из Медико-хирургической академии.
Дважды была отклонена его кандидатура и на вакантное место в Российской академии наук (1860 г. и 1870 г.).
Лишенный возможности работать в области физиологии Сеченов нашел временный приют в лаборатории своего друга Д.И. Менделеева, где он должен был проявить себя как химик. По теме, предложенной Менделеевым, Сеченов осуществил синтез азотисто-метилового эфира и дал подробное описание этого соединения. В письме к Мечникову он писал, что вполне возможно, что он переквалифицируется в химики.
Друзья, однако, не остались глухи к судьбе ученого, и их долгие и настойчивые хлопоты увенчались успехом: в 1871 году Сеченов был избран профессором физиологии Новороссийского университета в Одессе. Почти шесть лет провел ученый в этом университете. В Одессе он продолжил свои специальные исследования (в особенности по изучению газов крови). В это время вместе с супругой-сподвижницей Сеченов принял участие в переводе трудов Чарльза Дарвина, в частности его книги «Происхождение человека и половой подбор».
В 1876 году Сеченов был избран профессором Петербургского университета. Двенадцать лет работы в этом учебном заведении (1876–1888) дали исключительный результат для развития русской физиологии и науки в целом. В этот период Сеченов создал настоящую школу русских физиологов. Среди учеников Сеченова были такие выдающиеся ученые, как Н.Е. Введенский и Н.П. Кравков.
Совет профессоров Петербургского университета ходатайствовал о присуждении Сеченову звания заслуженного профессора, но получил отказ. Уже третий раз крупнейшие ученые ставили вопрос об избрании Сеченова действительным членом Академии наук, и снова все закончилось отказом. В 1888 году Сеченов был вынужден покинуть Петербургский университет из-за разногласий со своим учеником Н.Е. Введенским.
Две важные линии, намеченные Сеченовым, – оценка значения торможения процессов, протекающих по всей нервной системе, и раскрытие внутренней природы процесса торможения – были развиты его учениками Павловым и Введенским. Но Введенский сразу высказал сомнение в правильности объяснения, данного торможению Сеченовым. Он разошелся со своим знаменитым учителем в понимании природы нервных явлений, отверг гипотезу о специальных угнетающих рефлексы центрах и придал самому понятию о торможении принципиально иной характер.