Идеи локализационизма натолкнулись на сопротивление со стороны фактов. Примерно в это же время, в первой четверти XIX в., французский физиолог, основатель экспериментальной физиологии мозга Пьер Флуранс (1794—1867) на основе физиологических экспериментов с разрушением полушарий у птиц обнаружил, что через некоторое время у птиц восстанавливается поведение, независимо от того, какая часть мозга была разрушена. «Масса мозговых полушарий физиологически столь же равноценна и однородна, как масса какой-нибудь железы, например печени». Так была высказана идея о полной функциональной однородности мозговой массы. Исследования Флуранса имели большое значение, так как на место умозрительных домыслов поставили научный эксперимент. Полученные данные свидетельствовали о пластичности мозга, о взаимозамещаемости его функций. Однако Флуранс сделал слишком широкие обобщения. Неучет эволюционного подхода к мозгу, имеющему различное строение у животных, находящихся на разных ступенях развития, привел к неправомерным выводам. Все последующие десятилетия работы по исследованию мозга были связаны с развитием идей локализационизма. Материал поступал из двух источников. Во-первых, из наблюдений за нарушениями поведения у больных с локальными поражениями мозга (клинические наблюдения французского врача Буйо, показавшие, что потеря моторной функции речи связана с нарушениями в области передних отделов мозга (1825); открытие французским анатомом Брока центра моторных образов слов (1861); открытие немецким психиатром Вернике центра сенсорных образов слов и др.)- Вторым источником, на базе которого складывались локализационистские представления о мозге, были анатомические и физиологические исследования мозга (опыты с непосредственным раздражением коры, с разрушением определенных областей мозга и т. п.). Открытие двигательных центров в коре Фритчем и Гитцигом (1870) методом раздражения роландовой борозды коры электрическим током и исследования киевского анатома Беца по морфологическому описанию коры, открытие связи затылочной коры мозга с функцией зрения, височной — слуха и др. (Мунк), передних областей мозга — с вниманием и интеллектуальными функциями (Гитциг и Ферьер), полученные методом экстирпации отдельных участков коры мозга, подкрепляли вывод о неоднородности морфологической структуры мозга: мозг имеет высокодифференцированное строение. Однако представления о прямой связи функции с каким-то узким участком мозга были слишком грубыми, противоречащими фактам. Так, например, немецкий физиолог Ф. Гольц (1834—1902) обнаружил, что экстирпация отдельных участков мозга у собаки приводит к нарушению поведения в целом, следовательно, к мозгу нужно подходить как к целостному образованию.