Большой вклад в понимание особенностей процессов, определяющих психическую деятельность животных и человека, внесли нейрофизиологические исследования. Одним из значительных достижений в послепавловский период развития является разработка идеи о функциональной системе. Прообразом ее у И. П. Павлова можно считать понятие об анализаторе, объединяющем различные нервные структуры на основе участия в обеспечении определенной функции. Так, к зрительному анализатору относятся рецепторы сетчатой оболочки глаз, зрительная зона коры больших полушарий, соединяющие их нейронные пути. В рецепторах происходит трансформация различных видов энергии (в нашем примере - энергии света) в нервный импульс; по нейронным связям нервный импульс достигает "коркового конца" анализатора, обеспечивая при этом ощущение падающего на сетчатку света.
Принцип системности строения и функции мозга был сформулирован академиком П. К. Анохиным, одним из ведущих учеников и последователей Павлова. По его определению, функциональная система - это динамическая, саморегулирующаяся организация, все основные компоненты которой, находясь во взаимодействии, способствуют достижению для системы и организма в целом приспособительных результатов. Такими результатами Анохин признавал: 1) поддержание гомеостаза, то есть относительного постоянства внутренней среды организма - необходимого условия его существования и жизнедеятельности; 2) поведенческие формы, удовлетворяющие биологические потребности организма; 3) зоосоциальную деятельность животных и социальную деятельность человека. При этом указанные результаты (цели), к осуществлению которых организм стремится осознанно или подсознательно, выступают в роли ведущих системообразующих факторов. Если деятельность функциональной системы дает результат, не совпадающий с желаемым, происходит коррекция, в процессе ее в систему могут включаться дополнительные структуры или же возникают изменения в работе уже составляющих ее образований. Следствием этого должно быть достижение цели или, по крайней мере, приближение к ней.
Изложенное выше указывает на целенаправленность деятельности как животных, так и человека. Такое утверждение, казалось бы, вступает в некоторое противоречие с положениями рефлекторной теории. Да, оно не совпадает с представлениями сторонников вульгарного материализма о рефлекторной деятельности, но вовсе не противоречит учению Павлова, еще в 1916 году писавшего: "Вся наша жизнь, все ее улучшения, вся ее культура делается рефлексом цели, делается только людьми, стремящимися к той или другой поставленной ими себе в Жизни цели... Наоборот, жизнь перестает привязывать к себе, как только исчезает цель..." Как бы развивая эту мысль, П. К. Анохин говорит: "Вся наша жизнь состоит 113 непрерывной цепи формирующихся целей и их достижений. Такие цели могут быть большими и малыми, а иногда и просто пустяковыми, однако, только поставив перед собой такую цель, человек может в дальнейшем формировать гармоничное, а не хаотическое поведение. Сомнительно, что вообще можно было представить себе какой-либо поведенческий акт человека или других высших животных, который мог бы реализоваться без предварительного формирования самой цели или намерения к свершению данного действия..."
Примером простейшей цели, которая организует деятельность обеспечивающей ее достижение функциональной системы, может быть удовлетворение потребности в пище - реакция организма на дефицит в крови и других тканях продуктов питания, необходимых для поддержания нормальных обменных процессов. Возникающее чувство голода вызывает мотивацию (о ней речь пойдет ниже) к насыщению, побуждающую к поиску пищи. При этом срабатывает целый ряд физиологических механизмов, составляющих в данном случае единую функциональную систему. Так, если речь идет о голодном льве, то для него добывание пищи сопряжено с охотой, представляющей собой сложную поведенческую реакцию. Успех ее обеспечивают и правильный выбор места, и информация, полученная за счет зрения, обоняния и слуха, и своевременность начала погони, и оптимальное распределение сил, дающее возможность догнать жертву. Но вот хищник поймал, скажем, антилопу и насытился. После этого вся система, призванная обеспечить утоление голода, "распадается" на фрагменты. Лев уже не ищет добычу, а спокойно наблюдает, как насыщаются остатками охотничьего трофея его сородичи. Мышцы его при этом расслаблены, и некоторое напряжение требуется лишь для помахивания хвостом, дабы отогнать назойливых насекомых. Программа действий, направленных к достижению этой цели, весьма проста, и так же проста обеспечивающая ее функциональная система.