Изучение строения и функций высших отделов центральной нервной системы человека в их отношении к психике является важнейшим вопросом психологической науки. Психика есть свойство мозга. Человек отражает в своём сознании внешнюю действительность только с помощью мозга, только потому, что у него имеется совершенная нервная система, обеспечивающая необходимые для этого сложнейшие физиологические процессы. Без знания совершающихся в мозгу нервных процессов и их закономерностей нельзя материалистически правильно понять и объяснить психические процессы.
Для правильного понимания физиологических основ психики существенное значение имеет вопрос о взаимодействии организма и среды. Строение и функции всякого живого существа обусловлены условиями его жизни. Нельзя рассматривать организм как самодовлеющий, подчинённый в своих отправлениях закономерностям, обусловленным якобы только его собственным строением. Организм и окружающая его среда находятся в единстве, поскольку ни один организм не может существовать вне необходимых для его жизни условий среды.
«Вы, вероятно, когда-нибудь слышали или читали, — писал И. М. Сеченов, — что под организмом разумеется такое тело, которое внутри себя заключает условия для существования в той форме, в какой оно существует. Эта мысль ложная и вредная, потому что ведёт к огромным ошибкам. Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него».
Связь организма с окружающей его внешней средой осуществляется при помощи нервной системы. В своих отношениях со средой организм выступает не как сумма разобщённых клеток, а как единое целое. В жизнедеятельности организма нервная система осуществляет двойную функцию: объединяет работу различных частей организма и вместе с тем обеспечивает связь всего организма со средой.
«Деятельность нервной системы,— говорит И. П. Павлов,— направляется, с одной стороны, на объединение, интеграцию работы всех частей организма, с другой — на связь организма с окружающей средой». «Нервная система на нашей планете есть невыразимо сложнейший и тончайший инструмент сношений, связи многочисленных частей организма между собой и организма как сложнейшей системы с бесконечным числом внешних влияний».
Первые появившиеся на земле живые организмы не имели нервной системы. Их взаимодействие с внешней средой было очень элементарным и осуществлялось на основе раздражимости, свойственной их протоплазме. Лишь в дальнейшем, в процессе развития жизни, появились животные, наделённые нервной системой и в связи с этим получившие более совершенные механизмы приспособления к внешней среде.
С самого начала нервная система возникает у животных в органической связи с их мышечной системой. В строении простейших животных организмов можно различать две части: более или менее сложную внутреннюю-структуру и внешний покров, состоящий из эпителиальных клеток. В процессе филогенеза эпителиальные клетки дают начало одновременно и мышечным, и нервным клеткам. В своей зачаточной форме эти клетки представляли сперва нечто слитное с эпителиальными клетками, своеобразные эпителиально-мышечные и эпителиально-нервные клетки.
Эту первичную фазу зарождения нервно-мышечной ткани можно наблюдать под микроскопом на срезе эпителиального-покрова гидроидного полипа: здесь ясно видны зародышевые формы как нервных, так и мышечных клеток.
Лишь постепенно из этих клеток с двойной функцией развиваются более совершенные нервная и мышечная системы, состоящие из своеобразных, но функционально друг с другом связанных мышечных и нервных клеток. Мышечные клетки получили способность сокращаться и растягиваться. Отличительной же особенностью нервных клеток явилась раздражимость, т. е. способность возбуждаться под воздействием внешних раздражителей.
С самого начала нервные клетки сохранили связь с мышечными при помощи своеобразных отростков. Один из этих отростков располагался в эпителиальном слое, подвергался раздражениям внешней среды и передавал возникшие в результате этого внешнего воздействия возбуждения в нервную клетку. Другой отросток соединялся с мышечной клеткой; по этому отростку возникшее в нервной клетке возбуждение передавалось в мышечную клетку и приводило её к сокращению. Таким образом, с самого начала функциональная деятельность нервных клеток (возбуждение и передача его) была связана, с одной стороны, с внешней средой (раздражимость), с другой стороны — с мышечными клетками (их сокращение).
Различие в функциях отразилось и на строении этих двух: важнейших элементов животного организма: мышечные клетки постепенно приобрели веретенообразную, а нервные клетки — неправильную форму с отходящими в разные стороны отростками, иногда очень большой длины.