Ուղեղը ոչ միայն մարդկանց, այլեւ ողնաշարավորների նյարդային համակարգի կենտրոնական «բաժանմունքն» է։ Այն ձևավորվում է նյարդային և գլիական բջիջների կուտակումից, ինչպես նաև դրանց գործընթացներից: Ուղեղի ֆիզիոլոգիան կառուցվածքային բաղադրիչների փոխազդեցության բարդ գործընթաց է: Նյարդային ցանցը արտադրում և մշակում է հսկայական քանակությամբ էլեկտրաքիմիական իմպուլսներ։ Ուղեղը գտնվում է գանգուղեղի խոռոչում, ողնուղեղը՝ ողնաշարի ջրանցքում։ Ավելի բարձր նյարդային ակտիվությունը բացառապես ուղեղի ֆունկցիան է։ Միայն նա է վերահսկում օրգանիզմի վարքը շրջակա միջավայրի պայմաններում։ Ստորին նյարդային ակտիվությունը համակարգում է ներքին օրգանների աշխատանքը, նրանց փոխազդեցությունը։
Յուրաքանչյուր մարդ, իհարկե, ունի հարուստ ներաշխարհ, վարքային ռեակցիաներ, հոգեկան առանձնահատկություններ։ Պավլովը պնդում էր, որ ավելի բարձր նյարդային ակտիվությունը որոշվում է ուղեղի կիսագնդերի և ենթակեղևային կառույցների աշխատանքով, որոնք ապահովում են անհատի փոխազդեցությունը արտաքին աշխարհի հետ,օգնել նրան հարմարվել շրջակա միջավայրի փոփոխություններին: Գիտնականը պարզել է, որ մարդու վարքագծի հիմքում ընկած են ռեֆլեքսները՝ պայմանական և անվերապահ (բնազդները): Դրանց շնորհիվ մարմինը հատուկ արձագանքում է արտաքին ազդեցություններին։
Ժառանգական անվերապահ ռեֆլեքսները ձևավորվել են էվոլյուցիայի գործընթացում։ Նրանցից շատերն ընդգրկված են աշխատանքի մեջ ծնվելուց գրեթե անմիջապես հետո։ Ոմանք ձևավորվում են որոշակի համակարգերի հասունացման գործընթացում, օրինակ՝ սեռական։ Բարդ անվերապահ ռեֆլեքսները կոչվում են բնազդներ, չնայած Պավլովը պնդում էր, որ դրանց միջև տարբերություն չկա. առաջացման չափանիշը նույնն է:
Բարձր նյարդային ակտիվությունը գիտնականի ուսումնասիրության հիմնական առարկան էր։ Հետազոտության ընթացքում Պավլովը հաստատեց, որ ուղեղի կիսագնդերում մշտական գրգիռի ազդեցության տակ ձևավորվում է ժամանակավոր կապերի հատուկ տեսակ՝ պայմանական ռեֆլեքս, որը ձևավորվում է անհատական փորձի ձեռքբերմամբ։ Գոյություն ունի դասակարգում, ըստ որի SD-ները բաժանվում են՝
- բնական և արհեստական;
- պարզ և բարդ;
- սոմատիկ և վեգետատիվ;
- կանխիկ, հետք և այլն:
Պայմանավորված ռեֆլեքս ձևավորելու համար անհրաժեշտ են պայմաններ: ՍԴ-ն առաջին հերթին ձևավորվում է BR-ի հիման վրա, որն առաջանում է անտարբեր գրգռիչով։ Կենտրոնական նյարդային համակարգը պետք է ձևավորվի և ամբողջական լինի։ Գրգռումը պետք է բազմիցս առաջանա, որպեսզի ձևավորվի գրգռման գերիշխող կիզակետ: Օրգանիզմը պայմանավորված ռեֆլեքսի ձևավորման ճանապարհինանցնում է ծանոթության, զարգացման և համախմբման փուլերով։
Ռեֆլեքսի դոկտրինը հիմնական տեսական մոդելն է, որի շնորհիվ հնարավոր է իրականացնել GNI-ի վերլուծություն։ Մարմնի արձագանքում առանձնանում են հիմնական մեխանիզմները՝ գրգռման և արգելակման գործընթացները, որոնց վրա հիմնված է պայմանավորված ռեֆլեքսների առաջացումը և մարումը։ Նյարդային գործընթացները փոխկապակցված են և փոխազդում են միմյանց հետ։
Հաճախ ավելի բարձր նյարդային ակտիվությունը սահմանվում է որպես ավելի բարձր նյարդային համակարգ: Սա սկզբունքորեն սխալ է և, ավելի շուտ, անգրագետ։ Կաթնասունների նյարդային համակարգը կարող է լինել կենտրոնական և ծայրամասային, սակայն դա այլ պատմություն է: