Начало этим методам было положено ранними работами Рисса (1940), Разрана (1949); в дальнейшем они были продолжены работами Л. А. Шварц (1948, 1954), и наконец, один из вариантов этих методов был применен О. С. Виноградовой (1956), О. С. Виноградовой и Н. Эйслер (1959) и в обобщенном виде представлен в работах А. Р. Лурия и О. С. Виноградовой (1959, 1971) и др. Во всех этих работах применялись условно рефлекторные методы, позволяющие объективно проследить структуру «смысловых полей» (условно рефлекторные двигательные, мигательные, сосудистые реакции и др.). Так, для изучения семантических полей в работе О. С. Виноградовой была применена специальная методика, связанная с использованием ориентировочного рефлекса. Мы остановимся на ней подробно.

Известно, что каждый новый раздражитель (в том числе и словесный) вызывает ориентировочный рефлекс, который проявляется в целом ряде двигательных, электрофизиологических и вегетативных компонентов, например в сужении сосудов пальцев и расширении сосудов головы. Как .было показано Е. Н. Соколовым (1958, 1959), ориентировочные сосудистые реакции подчиняются всем законам неспецифических ориентировочных реакций. В отличие от реакций на болевые и холодовые раздражители, когда сосуды руки и головы сужаются (при тепловых раздражениях и те и другие сосуды расширяются), что отличает специфические (безусловные) сосудистые реакции, сосудистые ориентировочные реакции на руке и голове носят противоположный характер. Поэтому данный показатель может быть с успехом использован для исследования семантических полей слова.

Для этой цели у испытуемого предварительно угашаются ориентировочные сосудистые реакции на разные слова. Предъявление различных слов продолжается до тех пор, пока сосудистые реакции полностью не исчезают, т. е. пока не возникает угашение ориентировочных реакций.

На этом этапе начинался основной опыт. Испытуемым предъявляется одно тестовое слово (например, слово «кошка»), после чего ему дается болевое раздражение — электрический ток. Как показывают наблюдения, через несколько подкреплений возникает устойчивый условный рефлекс. Теперь на слово «кошка» или «скрипка», как и при болевом раздражении, сосуды руки и сосуды головы сужаются, иначе говоря, появляется специфическая болевая реакция.