И. П. Павлов впервые в истории физиологии применил в больших масштабах стерильные операции на животных. Данные И. П. Павлова о различных фазах отделения желудочного сока сейчас же были использованы практической медициной.
Благодаря методам, разработанным И. П. Павловым, теперь удается получать большое количество натурального желудочного сока для лечения людей, страдающих заболеванием желудка. Пользуясь им, тысячи людей, страдающих недостаточностью желудочного сока, могут восстановить свое здоровье.
Эти работы по исследованию желудочного пищеварения проводились уже в новой лаборатории И. П. Павлова — во вновь открытом в то время Институте экспериментальной медицины. Работа И. П. Павлова в Боткинской лаборатории приносила ему огромное творческое удовлетворение, но сама лаборатория была недостаточно удобна. Не хватало ни места, ни средств. Вот почему И. П. Павлов с радостью принял в 1890 году предложение взять на себя заведование отделом физиологии во вновь организуемом Институте экспериментальной медицины. Здесь И. П. Павлов и построил по своему вкусу «чистую операционную» для экспериментов на собаках, которая ни в чем не уступала человеческой операционной. После этого количество успешных операций стало повышаться, и И. П. Павлов смог осуществить все свои творческие замыслы. Работа привлекла всеобщее внимание, и лаборатория Ивана Петровича Павлова стала излюбленным местом для диссертантов, прикомандированных и всякого рода энтузиастов научного исследования как русских, так и иностранных. Это позволило И. П. Павлову произвести огромное количество научных исследований.
В 1904 году за свои работы по пищеварению Иван Петрович Павлов получил Нобелевскую премию. Но в этот момент его творческий гений открыл уже новую страницу в истории физиологии — страницу, получившую название «учения о высшей нервной деятельности», или «учения об условных рефлексах».
Его учение об условных рефлексах явилось логическим завершением всех тех экспериментов, которые И. П. Павлов в большом количестве проделал по кровообращению и пищеварению.
Как объяснить факт выделения слюны или желудочного сока, когда животное не ест пищу, а только видит ее? Сказать, что животное «хочет есть», что ему «приятно видеть пищу», — значит уклониться от ответа на вопрос. Исследования И. П. Павлова показали, что, например, выделение слюны или желудочного сока может быть вызвано не только видом пищи, но любым внешним раздражением (звонком, вспышкой света, стуком), действие которого по времени совпадало с актом кормления животного. И. П. Павлов показал, что в основе такого рода явлений лежит условный рефлекс.
Для изучения этого вида мозговой деятельности животное Подвергалось действию какого‑нибудь внешнего искусственно — го раздражителя, который до того животному был безразличен, например звук бульканья воды, трещотки, стук метронома или вспыхивание лампочки, но вслед за этим раздражением собака получала корм. Вначале, естественно, слюноотделение происходило только в тот момент, когда пища попадала в полость рта. Но уже после нескольких совпадений, например звонка с кормлением, достаточно было прозвучать звонку, как собака начинала облизываться и у нее выделялась слюна. Так образовался условный слюнный рефлекс.
Были проделаны опыты, в которых щенки с самого рождения питались только одним молоком. Когда щенки выросли и превратились во взрослых собак, то оказалось, что они совершенно не интересуются ни мясом, ни хлебом, ни какими‑либо другими продуктами. Они отворачивались от них. Тем самым было показано, что условные рефлексы — результат индивидуальной жизни, они образуются как ответные реакции организма на внешние раздражения. Условные рефлексы ложатся затем в основу всего жизненного опыта в целом и являются свойством коры мозга. Сущность их сводится к установлению новых нервных связей в коре головного мозга.