В 1942 г., во время Великой Отечественной войны, Геллерштейн был приглашен А. Р. Лурией для работы в эвакогоспитале г. Кисегач Челябинской области для разработки научно обоснованной системы трудотерапии нарушений двигательных функций. Так в период 1942–1943 гг. Соломон Григорьевич оказался в роли научного руководителя всех эвакогоспиталей системы ВЦСПС по восстановительной трудотерапии при ранениях верхних конечностей. Здесь работали многие известные психологи – А. В. Запорожец. С. Я. Рубинштейн, Б. Б. Митлина и др. Уже в 1942 г. были изданы серия статей и руководство по трудотерапии. В 1943 г. под редакцией А. Р. Лурии удалось опубликовать расширенный вариант книги Геллерштейна[3]
, включающий научное обоснование разработанной им системы дифференциальной восстановительной трудотерапии при ранениях рук. Таких ранений было большинство, и благодаря талантливой работе хирургов и методистов по трудотерапии до 80 % раненых этой группы успешно восстанавливались и возвращались в строй или на рабочие места в условиях тыла. Научное обоснование геллерштейновского варианта системы трудотерапии базировалось на учении Н. А. Бернштейна[4] об уровневом строении управления движениями, на использовании идеи о роли сенсорных коррекций, кольцевом принципе регуляции, которое предлагалось взамен учения о рефлекторной дуге при рассмотрении процессов управления движениями. Концепция восстановительной трудотерапии и ее практическое воплощение была предметом докторской диссертации, успешно защищенной Соломоном Григорьевичем в Москве в 1945 г. Идеи Соломона Григорьевича не противоречили идеям и практике трудотерапии нарушенных двигательных функций в концепции А. Н. Леонтьева (который с 1943 г. занимался также этими вопросами на Урале), но оригинально дополняли их. Отличия позиции Геллерштейна и Леонтьева касаются в большей степени целевых установок и практики организации трудотерапии. А. Н. Леонтьев ставил в центр внимания предметную нацеленность трудовых действий, понимание ранеными социальной направленности их участия в коллективном труде по изготовлению нужных для фронта предметов (носилок, саперных лопат и пр.)[5], тогда как концепция «дифференциальной восстановительной трудотерапии» Геллерштейна была ориентирована на управляемый процесс восстановления нарушенных двигательных функций, основанный на индивидуальном подходе к каждому раненому бойцу с подбором для него специально изготовленного инструмента, трудовых и «трудоподобных» занятий, который важно было осуществлять на самых ранних этапах послеоперационного восстановления. Область трудотерапии рассматривалась ученым как сфера воздейственной практики, которая должна составить одно из важных направлений психологии труда и медицинской психологии.В послевоенные годы Соломон Григорьевич тесно сотрудничает с Н. А. Бернштейном, в частности с 1946 по 1949 г. он заведует кабинетом психологии движений, организованным в составе лаборатории Н. А. Бернштейна в ЦНИИФК (г. Москва). Это был период, когда Бернштейн завершал оформление своей научной концепции уровневой регуляции движений[6]
. Именно в эти годы С. Г. Геллерштейн провел на спортсменах цикл экспериментальных исследований, направленный на формирование чувства времени и развитие способности человека управлять латентным периодом своих двигательных реакций, управлять осознанно темпом своих движений. Эти исследования были высоко оценены психологами, А. Н. Леонтьев назвал их «штурмом психофизиологических констант».В 1948–1949 гг. С. Г. Геллерштейн был приглашен для чтения курса психологии труда в МГУ, однако, этот опыт не удалось продолжить, ибо в стране началась кампания по борьбе с «космополитами», и Соломон Григорьевич оказался к ним причислен. В 53 года, вполне работоспособный, он был лишен практически всех своих должностей; в течение многих лет он занимался научными исследованиями по отдельным темам, взаимодействовал с различными издательствами, занимался переводами, составлением примечаний и комментариев к академическим изданиям трудов многих выдающихся ученых. В центре его внимания оказались вопросы истории науки, истории биологии, физиологии, психологии. В эти годы Геллерштейн сотрудничал с учеными Института истории естествознания и техники АН СССР. К этому периоду жизни относятся его историко-научные труды, посвященные работам Яна Пуркинье, Чарльза Дарвина, Жана-Батиста Ламарка. Геллерштейна интересовали в первую очередь, те мыслители прошлого, которые разрабатывали важные для него проблемы развития психики человека и животных в онтогенезе и филогенезе. Помимо постраничных примечаний и комментариев, Соломон Григорьевич оставил читателям развернутые историко-научные статьи о творчестве Ч. Дарвина, Ж.-Б. Ламарка, не потерявшие своей ценности и в наше время.