В большинстве общеизвестных машин регуляцией заведует машинист, — его рука пускает в ход тот или другой придаток. Но есть в машинах и такие регуляторы, которые заменяют руку машиниста, приходя в целесообразную деятельность, как говорится, сами собой, но в сущности — под влиянием изменяющихся условий в ходе машины. Наиболее известным примером такого регулятора может служить предохранительный клапан в паровиках Уатта. По мере того, как напряжение пара в котле возрастает за известный предел, клапан сам собою увеличивает отверстие для выхода пара вон, и наоборот. Таких приспособлений известно множество и все они носят название анатомических регуляторов.

В животном, как самодействующей машине, регуляторы, очевидно, могут быть только автоматическими, т. е. приводиться в действие измененными условиями в состоянии или ходе машины и развивать деятельности, которыми эти неправильности устраняются. Только при этом условии самодействующий регулятор способен заменять руку машиниста, руководимую разумом. Отсюда уже легко понять, что устройство регуляторов должно отвечать следующим двум основным условиям: снаряд должен быть чувствителен ко всяким нарушениям правильности в состоянии или ходе машины и направлять деятельность рабочих органов к устранению вытекающих отсюда неудобств для организма».

И головной мозг, пишет Сеченов в работе «Физиология головного мозга», действует, как любая машина, точно так, как, например, в стенных часах стрелки двигаются роковым образом от того, что гири вертят часовые колеса. Мысль о машинности мозга, при каких бы то ни было условиях, для всякого натуралиста клад. Он в свою жизнь видел столько разнообразных, причудливых машин, начиная от простого винта до тех сложных организмов, которые все более и более заменяют собою человека в деле физического труда; он столько вдумывался в эти механизмы, что если поставить пред таким натуралистом новую для него машину, закрыть от его глаз ее внутренность, показать лишь начало и конец ее деятельности, то он составит приблизительно верное понятие и об устройстве этой машины [мозга] и о ее действии. Однако это самая причудливая машина в мире. И все-таки всякая машина, как бы хитра она ни была, всегда может быть подвергнута исследованию. <…>

Мир явлений, который родится из деятельности головного мозга, охватывает собою всю психическую жизнь… Мозг есть… такой механизм, который, будучи приведен какими ни на есть причинами в движение, дает в окончательном результате тот ряд внешних явлений, которыми характеризуется психическая деятельность. <…> Все бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению — мышечному движению. Смеется ли ребенок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге — везде окончательным фактом является мышечное движение… Все без исключения качества внешних проявлений мозговой деятельности, которые мы, — пишет Сеченов, — характеризуем, например, словами: одушевленность, страстность, насмешка, печаль, радость и пр., суть не что иное как результаты большего или меньшего укорочения какой-нибудь группы мышц — акта… чисто механического».

Иван Михайлович полагал, что «все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы».

При этом под рефлексом понимается реакция организма на раздражение рецепторов, представляющих собой анатомические образования (чувствительные нервные окончания или специализированные клетки), преобразующие воспринимаемое раздражение (возбуждение) в нервные импульсы. Нервные импульсы передают по нервам сигнал о возбуждении в центральную нервную систему, которая в свою очередь отвечает на него также возбуждением; последнее по эфферентным (секреторным, двигательным и др.) нервам передается к различным органам (железам, мышцам и др.).

По мнению Сеченова, именно с позиции физиологии — науки о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей— клеток, органов, функциональных систем возможно познание глубин человеческой психики. Главное доказательство, приводимое им, сводилось к следующему: раз между физиологическими и психическими процессами не усматривается четкой границы, то не существует различия между двумя явлениями и по сути. По этому поводу к. м. н. И. В. Князькин и д. м. н. А. Т. Марьянович в комментариях к книге «Главные труды Сеченова» (2004) пишут: «Между двумя классами явлений (в том числе явлениями физиологическими и психологическими) может и не быть четкой границы, но это совсем не означает тождества самих явлений».

Сеченов не поддерживал версию многих философов и психологов о том, что ни один орган человека, в том числе и его мозг, сознанием не обладают, то есть, что человек = тело + душа.

Академик Павлов Иван Петрович (1849–1936), российский физиолог, продолжая идеи Сеченова, строил свое учение о высшей нервной деятельности на основе гипотезы о том, что в основе психической деятельности лежат материальные физиологические процессы, происходящие в коре больших полушарий и подкорковых центрах головного мозга. Он, как и Сеченов, полагал, что мышление есть продукт деятельности мозга.

С точки зрения материализма, писал оппонент Сеченова в «Задачах психологии» профессор Кавелин К. Д. (1872), психические процессы — это «нервный или головной рефлекс, который не предполагает ни особой психической среды, ни участие воли и совершается механически… Как бы много ни было сделано наукою… никогда не удастся доказать, что вся психическая жизнь сводится к одним рефлексам». Существует множество явлений, которые не могут быть объяснены иначе, как собственною, свободною инициативою души. «Несмотря на то, что в мозгу и нервах совершаются психические явления, эти предметы, сами по себе, как физические и материальные, не одно и то же с психической жизнью, которой они служат подкладкой. Этот вывод, бросающийся в глаза, не обратил на себя… должного внимания реалистов. Усиливаясь доказать, что психические явления не что иное, как необходимое роковое последствие материальных условий и фактов, реалисты, сами того не замечая, делают прыжок из материального мира в психический, недоступный внешним чувствам и потому закрытый для их исследований. Если бы даже все психические явления имели единственною причиною материальные изменения в мозгу и нервах, и первые соответствовали последним, как звуки рояля ударам по клавишам, то все же надобно было бы признать, что существуют два рода явлений: одни материального свойства, другие — психические; узнать и определить их взаимные отношения можно не иначе, как зная те и другие и сравнивая их между собою; а путем реальных исследований мы можем знать только один ряд явлений, именно материальные факты; другой же ряд, — соответствующие им явления психические — остается недоступным для реального исследования, вследствие чего, как бы мы глубоко ни изучали физиологию и патологию мозговой и нервной системы, мы бы не только не узнали, но и не подозревали бы происходящих в ней психических явлений, если бы они не были доступны другим путем, — посредством психического наблюдения. <…>