Бывало, что на лекциях Бехтерева оказывались люди самых разных профессий: чиновники, лица духовного звания, любознательные мастеровые. Среди них можно было увидеть и рабочего булочной Алексея Пешкова — будущего великого пролетарского писателя Максима Горького. Позже о посещении лекций в Окружной лечебнице он вспоминал на страницах биографической повести «Мои университеты».
Голос у Бехтерева звучал глуховато, говорил он «окая» — по-вятски, речь строил просто и убедительно, избегая нарочитых ораторских фигур и тропов. Изложение велось ровно, а сказанное неизменно подкреплялось очевидными фактами. Как это обычно случается с хорошими лекторами, Бехтерев делал своих слушателей как бы соучастниками в отыскании научной истины.
Там же, на базе Окружной лечебницы, проводились и практические занятия по психиатрии. Эти занятия — по сути дела, курация отдельных больных — велись под руководством сотрудников кафедры и работающих в лечебнице специалистов. Они давали возможность студентам приобретать навыки общения с душевными больными и способствовали закреплению знаний, полученных на лекциях профессора и в процессе работы со специальной литературой.
На создание обещанной Бехтереву научно-исследовательской лаборатории министерство просвещения выделило 1000 рублей, на поддержание и расширение ее в последующем в смету университета включалась дополнительная сумма в 300 рублей ежегодно. Это позволило ему организовать в главном корпусе Казанского университета первую в России психофизиологическую лабораторию. Фактически она состояла из нескольких лабораторий, в которых изучались строение и функции нервной системы, ставились физиологические и психологические эксперименты. Работать в лаборатории могли все желающие. Помимо сотрудников кафедры психиатрии, исследования в ней под руководством Бехтерева проводили практические врачи из различных лечебных учреждений Казани. Были здесь и гистологи, и физиологи, и окулисты, и терапевты. Дружески расположенные к Бехтереву профессора направляли к нему сотрудников для проведения совместных исследований, содействовали укреплению его лабораторной базы. К работе широко привлекались студенты. Всем здесь находилось дело. Многие подключались к исследованиям, проводимым самим Бехтеревым, некоторые приходили в лабораторию для того, чтобы подтвердить или опровергнуть собственные идеи. Бехтерев со всеми был приветлив, всегда готов оказать помощь словом и делом.
Возглавив кафедру и лабораторию, Бехтерев получил наконец возможность сосредоточить все свои силы на осуществлении давно задуманного плана: как можно лучше изучить нервную систему и все связанные с ее функцией клинические, психологические и социальные проблемы. Все, что было сделано раньше, рассматривалось им теперь лишь как своего рода «пристрелка». Наступило время начать планомерное познание сущности нервной и психической деятельности человека в условиях нормы и патологии.
К тому времени ученые знали, что мозг состоит из клеточных скоплений, имеющих сероватый цвет, и пучков нервных волокон, которые выглядят более светлыми, белыми. Клеточные скопления (серое вещество) составляют центральные отделы спинного и головного мозга. Из серого вещества состоят также и наружный слой (кора) мозжечка и больших полушарий.
Нервные волокна были описаны еще в конце XVIII века, нервные клетки — сравнительно недавно, лет за пятьдесят до описываемой поры. В деталях рассмотреть их строение позволили достигшие к тому времени значительного совершенства микроскопы. А успехи химии дали в руки ученых методы фиксации и окраски нервной ткани, обеспечивающие тонкую дифференциацию ее структур. Тогда же было установлено, что нервные волокна являются отростками нервных клеток, а среди отростков каждой из них можно выделить один маловетвящийся, обычно наиболее длинный — аксон или нейрит, тогда как другие отростки — дендриты — имеют меньшую длину и большее число ветвлений. К началу 80-х годов специалисты утвердились во мнении, что нервные клетки и их отростки составляют не бесконечную сеть, а являются элементарными единицами нервной ткани. Нервная клетка со всеми своими отростками получила название неврона или нейрона. Нейронная теория строения нервной ткани была создана в 1881 году немецким неврологом Вальдейером, а несколько позже испанский нейрогистолог Рамон-и-Кахаль сформулировал очень важный для понимания принципов деятельности нервной системы закон динамической поляризации нервной ткани, согласно которому нервные сигналы (импульсы) движутся по неврону, как правило, в одном направлении: дендрит — тело клетки — аксон. Зона контакта аксона с дендритом или телом последующей нервной клетки английский нейрофизиолог Шеррингтон назвал синапсом («застежкой»). Цепи невронов, проводящие нервные импульсы в одном направлении и имеющие идентичное функциональное значение, составляют проводящие пути. — Входящие в их состав аксоны, имеющие большую протяженность, группируются в пучки, каждый из которых занимает в спинном и головном мозге строго определенное положение.