Свое учение о высшей нервной деятельности, разработанное при исследовании животных, И. П. Павлов признал необходимым дополнить применительно к человеку идеей о второй сигнальной системе, взаимодействующей с первой и действующей по тем же физиологическим законам. Для второй сигнальной системы решающим является то, что раздражителем в ней выступает слово — средство общения, носитель абстракции и обобщения, реальность мысли. Вместе с тем вторая сигнальная система, как и первая, — это не система внешних явлений, служащих раздражителями, а система рефлекторных связей в их физиологическом выражении; вторая сигнальная система — это не язык, не речь и не мышление, а принцип корковой деятельности, образующий физиологическую основу для их объяснения. Однако понятие второй сигнальной системы, введенное для объяснения особенностей высшей нервной деятельности человека, остается пока по преимуществу обозначением проблемы, которую надлежит разрешить.

Павловское учение заполнило понятие рефлекторной деятельности, введенное первоначально в науку для характеристики реакций низших этажей нервной системы, физиологическим содержанием, относящимся к самому высокому этажу, лишило этот термин прежде им выполняемой функции служить средством различения разных уровней, дифференциации низших и высших уровней человеческой деятельности. В результате в павловской школе наметилась тенденция к сведению или подтягиванию всей физиологии к учению о деятельности коры (и к тому, что в нижележащих этажах нервной системы доступно ее контролю). Из поля зрения физиологии начало уходить все многообразие физиологических функций организма и изучение специфических закономерностей низших уровней нервной системы. В связи с таким подтягиванием всей физиологии к изучению деятельности собственно одной только коры стоит, с другой стороны, тенденция на слияние психологии с физиологией путем полного сведения психологии к физиологическому учению о высшей нервной деятельности. В вышеуказанной линии, выступившей довольно заостренно на павловской сессии, — источник ряда трудностей, с которыми в последующие годы столкнулась павловская школа.

Павлов сам указал на необходимость изучения новых законов того, что он назвал второй сигнальной системой, связанной с ролью речи в психике человека. Дать на этот вопрос ответ, хотя бы приближающийся к той классической четкости, с какою Павлов разработал учение об условных рефлексах, остается нелегкой задачей будущих исследований. Они должны завершить дело Павлова, разработав учение о физиологических механизмах высших форм сознательной деятельности человека.