人类的智慧可以由自然法则来解释还是受神圣力量的影响，是19世纪讨论的一个主要问题。就在那个时代，实验已经成为判断真理的方法，而实验室则成为了通过实验发现真理的地方。感觉神经元与运动神经元存在区别。这一点分别由英格兰解剖学家查尔斯·贝尔与法国生理学家弗西斯马戎弟先后在1811年、1822年独立发现。这使以实验方法来探索神经系统机能的心理学成为可能。

    贝尔与马戎弟都指出，针对视觉、听觉或触觉等不同的感觉形式，存在着不同的、特殊的感觉神经元。这一发现现在被称为贝尔-马戎弟定律。后来成为了二年德国生理学家约翰·缪勒（ Johannes muller）发展其神经特殊能学说的基础。使用神经特殊能学说的研究者发展了一种机械模式来理解人类神经系统的功能，以及神经系统在人们的思想与行动中所起的作用。通过实验区分出两种类型的神经元具有重要的科学意义。以条件反射的研究为例，英国生理学家马歇尔·霍尔（ Marshall Hal）使用感觉-运动分离，证明了局部神经活动与人类行为之间存在着特殊的关联。他根据神经活动来直接描述人类行为，而不涉及高级的心理过程这挑战了人类行为的心灵主义解释。

    比如，笛卡尔就曾提出，由于大脑与灵魂是等价的，因此是灵魂掌管着人类行为，不能对之进行实验研究。霍尔的研究暗示，人类行为中至少有些方面是基于刺激的，是在生理层面做出的反应。因此，实验法在研究的过程中扮演着重要的角色，能协助我们了解大脑机能与入类行为之间的联系。