Исследование особенностей высшей нервной деятельности  детей-олигофренов проводилось В. И. Лубовским. В результате проведенных исследований, в которых была применена двигательная условно-рефлекторная методика с речевым подкреплением, у детей-олигофренов удалось установить наличие ряда   патологических изменений высшей нервной деятельности.

Уже при проверке связей, сложившихся в прошлом опыте детей,  наблюдались отклонения от нормы, которые сводились в основном к недостаточной концентрации раздражительного процесса и некоторым проявлениям  инертности. Отклонения от нормы выступали особенно отчетливо при  образовании новых условных связей, но были неодинаково выражены при выработке простых и сложных систем связей. Простые положительные условно-рефлекторные связи у большинства    исследованных  детей-олигофренов образуются так же быстро и легко, как и у нормальных детей; у большинства олигофренов в степени дебильности легко вырабатываются и простые дифференцировки. Существенные затруднения наступают у олигофренов при выработке относительно более сложных систем связей, для образования которых ребенку необходимо абстрагировать из совокупности признаков непосредственного условного сигнала какой-нибудь мало выделяющийся  признак.

Это имеет место при выработке у ребенка системы из положительной  связи  и дифференцировки к ней по длительности действия сигнала (в качестве условных раздражителей применялись цветные   лампочки), когда, следовательно, сигнальным признаком является не повторявшийся ранее и наиболее наглядный признак - цвет раздражителя, а дополнительный — продолжительность. Дети-олигофрены не могут выделить отвлеченный от основных, наглядных свойств сигнала количественный признак, и связь вырабатывается не скачкообразно, как это имеет место у нормальных детей, а постепенно, после большого числа сочетаний. Выработанная связь остается неустойчивой, непрочной, она зависит от конкретных условий подачи сигналов, легко разрушается при небольших изменениях этих условий, не формулируется в речи.