Экспериментальные исследования в последние годы проводят с помощью сложной оптической, радиотехнической, электронной аппаратуры, позволяющей, одновременно исследовать десятки функций, их изменения во взаимодействии, т.е. комплексно. Новые методы исследования позволили изучать такие функции нервной системы, как восприятие сигналов, память, сознание, не разрушая мозг, не вмешиваясь в его функционирование. Совокупность новых подходов к исследованию головного мозга человека, сфера научных интересов физиологов в области психологии и привели к появлению в пограничной области этих наук новой науки - психофизиологии. Это обусловило взаимопроникновение двух областей знаний - психологии и физиологии. Поэтому физиологу, который исследует функции головного мозга человека, необходимы знания психологии и применение этих знаний в своей практической работе. Но и психолог не может обойтись без регистрации и исследования объективных процессов головного мозга с помощью электроэнцефалограмм, вызванных потенциалов, томографических исследований.

В теоретических исследованиях физиологии головного мозга человека огромную роль играет изучение центральной нервной системы животных. Эта область знаний получила название нейробиология. Очевидно, что современная физиология центральной нервной системы представляет собой область междисциплинарных знаний, с помощью которых можно изучить физиологические механизмы регуляции функций, в том числе, высших: поведения; организации движений; особенности деятельности сенсорных систем.