Развитие интеллектуальных способностей связано также и со строением органов, обеспечивающих кровоснабжение мозга. Мощные мозговые артерии и густая сеть капилляров, пронизывающая мозговую ткань, обеспечивают более лёгкое снабжение мозга кровью и содействуют повышению умственной работоспособности.
Лучшее кровоснабжение мозга связано с возможностью более сосредоточенного внимания, более быстрого протекания ассоциативных процессов, лучшей работы памяти, меньшей умственной утомляемости, а в целом — большей интеллектуальной работоспособности. Там же, где сосуды мозга не в состоянии быстро и длительно снабжать мозг кровью, мы всегда встречаемся с быстрым утомлением при напряжённой умственной работе, а соответственно и с меньшей её продуктивностью.
Большое значение для правильного понимания материального субстрата способностей имеет учение И. П. Павлова о типах нервной системы человека. Павлов различал две группы этих типов: 1) типы нервной системы, связанные с динамикой нервных процессов в коре Головного мозга — с их силой, уравновешенностью и подвижностью. Эти типы нервной системы составляют основу так называемых «гиппократовских» темпераментов. Они общи человеку с животными; 2) «чисто человеческие» типы нервной системы — тип умственный и тип художественный. Эти типы связаны с преобладающим значением в работе коры больших полушарий головного мозга или первой, или второй сигнальной системы.
Различные способности в области тех или других видов искусства Павлов связывал с преобладанием у людей первой сигнальной системы по сравнению со второй, с её преимущественным значением в их деятельности, с особой яркостью и живостью первосигнальных образов в сознании людей, обнаруживающих способности в том или другом виде искусства.
Наоборот, умственный тип нервной системы характеризуется преобладанием в деятельности человека второй сигнальной системы, с преимущественным значением в этой деятельности процессов мышления, при недостаточной яркости и живости первосигнальных образов. Только этим, по Павлову, и объясняется, что люди с умственным типом нервной системы редко обнаруживают способности в области искусства.
Себя И. П. Павлов относил к умственному, а не к художественному типу, говоря: «рисовать я не умею, в музыке ничего не понимаю, тон от тона отличить не могу, литературой не занимаюсь... С другой же стороны, я знаю резко подчеркнутые примеры людей художественного типа — все они рисуют, недурно поют и т. д.».
Люди, проявляющие способности в том или другом виде искусства, благодаря преобладающему значению в их высшей нервной деятельности процессов первой сигнальной системы, отличаются живым воображением, далеко превосходящим воображение человека умственного типа.
У последнего в бодрственном состоянии первая сигнальная система находится в заторможённом состоянии и выступает на первый план лишь «при надвижении на кору больших полушарий сонного торможения... Поэтому во сне, когда мы имеем сновидения, мы видим предметы так, как мы их в бодром состоянии не замечаем».
Дело в том, что от всех бывших раздражений в коре головного мозга имеются следы, которые можно возобновить. У обычных людей эти следы, освобождаясь от тормозящего влияния второй сигнальной системы, всплывают ярко только в сновидениях. У людей с художественным типом нервной системы они достигают степени непосредственных ярких впечатлений и в бодрственном состоянии: «А у художников, — говорит Павлов, — дело доходит до превалирования первой сигнальной системы над второй, они пишут портреты в отсутствии лица, опираясь на живо воспроизводимые следы, как будто перед ними человек стоит».
Однако. И. П. Павлов был далек от того, чтобы устанавливать разделение людей на умственный и художественный типы нервной системы на основании якобы каких-то прирождённых им морфологических особенностей коры головного мозга. «Но разделение сигнальной системы на первую и вторую нельзя представлять себе насквозь анатомически, — говорил он, — оно, вероятно, будет главным образом функциональным. Таким образом, когда речь идет о разделении этих систем, то нужно иметь в виду не локализацию анатомическую, а главным образом функциональную, и тренировку этих систем».