大脑机能和心理的关系问题,早在古希腊—罗马时期就已提出,例如希波克利特和加伦都认为心理、智慧的部位在脑。17世纪笛卡儿认为有一种“动物精神”沿着中空的神经管流动到脑子,通过脑中的松果体和灵魂交感,然后发出动作。这就是笛卡儿的“反射思想”。18世纪哈特莱提出受刺激的神经波动,沿着中枢的神经引起大脑振动而产生感觉和感觉痕迹的记忆等。这些都属于大脑神经机能和心理有关的心理学思想。
1776年,阿斯特鲁克将上述思想加以归纳,概括为反射概念。他把反射分为:感觉神经、中枢神经低级部位和运动神经三个部分,指出随意动作和反射动作的区别。约在1809年前后,意大利医生洛兰图提出神经系统分工的假设,但他把感觉看作是延髓的机能,认为大脑活动是纤维的活动。1811年英国人柏尔和1822年法国人马戎第相继发现,通过脊髓前根的是运动神经,后根是感觉神经。这是他们各自提出的神经机能的两分法,后人称之为柏尔—马戎第法则。19世纪30年代“生理学之父”约翰·缪勒把反射概念引进生理学,认为反射动作也通过大脑,只是在大脑里不起什么作用。约在19世纪20年代有了显微镜以及化学硬化切片和染色等新技术的应用之后,人们发现了脑组织由白质与灰质、神经纤维的网状结构和突触等组成,从而提出了神经元学说和大脑机能分区学说等。1824年夫卢龙用局部割除法发现延髓是生命器官,小脑调节身体运动,心理活动的机能是在脑叶,为此他提出大脑机能的统一说,反对大脑机能分区说。
关于大脑机能的分区说,早在18世纪末,颅相学者加尔及其学生施普茨海姆曾宣扬脑的各部位皮质都有特殊机能,可按头颅的形状将脑的心理机能分为35区。他们宣称,观察一个人头颅的形状就可以断定他的心理品质和道德面貌。例如,额突,被认为是贪得“8”的符号,扒手多数是额突的等。当时科学家并不承认这种怪论,但其对大脑机能定位的思想影响很大。1861年法人布罗卡发现脑的第三个前额基部是言语中枢。那时有个失语症患者前来住院治疗,经过检查,发现他的发音器官正常,但不能说话。5天以后患者死去。布罗卡当天解剖尸体发现,在其左脑第三前额基部有一内伤。于是,他提出和夫卢龙相反的意见,认为脑是由相当于心理机能的各部分组成的。可见,大脑机能统一说和分区说的争论早已有之,并随着科技进步日益深化。