Вивчення патології нервової системи супроводжувалося своєрідними процесами диференціації та інтеграції наукових знань. Самостійною дисципліною стала нейрохірургія. Виникли дитяча невропатологія, основоположником якої був Р. В. Россолімо (1860-1928), дитяча психіатрія і психогігієна (В. П. Осипов, В. А. Гіляровський та ін). Яскравим представником психоневрології як дисципліни, що поєднує клініку з морфологією і фізіологією, був В. М. Бехтерев. Погляди В. М. Бехтерева на предмет і методи психоневрології, висловлені ним на рубежі 20 століття, в даний час знаходять багатьох прихильників у нас і за кордоном.
Комплексний підхід до вивчення захворювань нервової системи дозволив психоневрологам розробити проблему локалізації функції в ЦНС, а потім на основі досліджень школи І. П. Павлова створити струнке вчення про системної динамічної локалізації (Ст. М. Бехтерев, М. Б. Кроль, В. о. Крамер та ін). О. Фогт (1870-1959) у Німеччині заклав основи вчення про архітектоніку мозку і миелоархитектонике. В результаті досліджень В цьому напрямку в СРСР співробітниками Інституту мозку (С. А. Саркісов, І. Н. Філімонов та ін) створений унікальний «Атлас цитоархитектоники кори великого мозку людини» (1955). Ця праця, а також дослідження з проблеми синапсів і межневральных зв'язків (А. Д. Зурабашвили, Н. В. Гращенков, С. А. Саркісов), застосування гістохімічних методів для визначення хімічної топографії мозку дозволили встановити найтонші структурні основи діяльності мозку в нормі і патології.
М. В. Аствацатуров (1877-1936) застосував теорію еволюції до вивчення екстрапірамідних розладів; він розробив ряд проблем філо - і онтогенезу нервової системи. Розвитку еволюційних ідей в області неврології і проблеми компенсації послужили дослідження Е. К. Сеппа (1878-1957).
Багато зроблено в області діагностики і семіотики нервових хвороб за допомогою вивчення патологічних рефлексів (Р. В. Россолімо, Росія; Е. Гордон, США, і ін). Вітчизняними вченими була розроблена диференціальна діагностика різних захворювань периферичних нервів, їх корінців і нервово-м'язових апаратів (Л. С. Мінор), клінічна семіологія афазий, агнозий і апраксий (М. Б. Кроль), микросимптоматика різних вроджених захворювань, іноді приховано протікаючих (С. Н. Давиденков).
Оригінальні дослідження здійснено в СРСР по багатьом проблемам нейроинфекций: епідемічний летаргічний енцефаліт вивчали Я. М. Раймист, Б. Н. Маньковський, А. В. Гейманович, Л. О. Даркшевич, Р. В. Россолімо, М. С. Маргуліс та ін, кліщовий весняно-літній енцефаліт - Н. В. Гращенков, проблему вірусної природи бічного аміотрофічного склерозу - Н. Ст. Коновалов, були розроблені заходи профілактики і лікування. Суттєвий внесок у вивчення клініки і гистопатології енцефалітів та інтоксикаційних уражень нервової системи вніс болгарський невролог Р. С. Узунов. Численні праці були опубліковані з проблеми травматичних уражень нервової системи (В. К. Хорошко, Н. В. Гращенков, Т. В. Юдін, А. В. Ющенко, В. П. Осипов та ін).
Психіатрія стала ареною гострої боротьби між матеріалізмом і ідеалізмом, реакційними і прогресивними уявленнями про сутність психічних захворювань. Багато зарубіжні вчені надавали виняткового значення обтяженої спадковості у виникненні психічних розладів. Е. Кречмер (Німеччина) створив вчення про конституції і пояснював походження психозів конституціональними особливостями. На початку 20 сторіччя 3. Фрейд (1856-1939, Австрія - США) поклав початок новому антинозологическому течією в психіатрії - психоаналізу, объясняющему психічні захворювання прихованими в несвідомому», пригніченими сексуальними потягами. Американський психіатр
A. Майєр (1866-1950), послідовник філософії прагматизму, виступив із запереченням самого поняття хвороби як нозологічної форми і протиставив нозологічного принципу поняття реакції, індивідуального у кожного хворого. Ідеї Фрейда і Майера отримали широке поширення в капіталістичних країнах, особливо в США.
На розвиток вітчизняної психіатрії справила вирішальний вплив матеріалістична рефлекторна теорія, встановила залежність свідомості людини від навколишнього середовища. На початку століття для вирішення питання про генезу неврозів
B. М. Бехтерев, Л. В. Блуменау, М. М. Асатіані і інші використовували вчення про сочетательных рефлексах. Надалі психіатрія в СРСР прийняла яскраво виражений фізіологічний напрям, заснований на вченні В. П. Павлова про вищої нервової діяльності. І. П. Павлов на основі експериментальних даних розкрив фізіологічні механізми таких нервово-психічних розладів, як неврози, шизофренія, маніакально-депресивний психоз та ін Патофизиологический аналіз ряду психозів і психопатологічних розладів в дусі вчення В. П. Павлова був проведений А. Р. Івановим-Смоленським А. С. Чистовичем, В. П. Протопоповым та ін. Широку популярність набули роботи В. П. Протопопова з вивчення розладів обміну речовин при шизофренії та маніакально-депресивному психозі. Клініка і біологія шизофренії зазнали всебічному вивченню в Інституті психіатрії АМН СРСР, керованому А. В. Снежневским. О. В. Кербиков ввів поняття регредиентной динаміки при психофобиях і неврозах.
Н. Ст. Коновалов показав, що група гепатолентикулярных захворювань має в основі порушення співвідношень діяльності мозку з іншими органами і системами.
Завдяки фізіологічного напряму в невропатології і психіатрії були створені чіткі уявлення про неврозах, дозволили виділити в якості окремих нозологічних одиниць неврастенію, істерію, психастению і невроз нав'язливих станів. Фізіологічна спрямованість проявилася в створенні вчення про психопатіях та неврозах (П. Б. Ганнушкин, Ю. В. Каннабіх, Ст. Н. Мясищев, В. П. Осипов, О. В. Кербиков та ін). Опис психопатій і вивчення неврозів дозволило П. Б. Ганнушкину закласти основи «малої психіатрії», що вивчає нерозгорнуті форми психічних станів.
Видатними представниками фізіологічного напряму і прихильниками павловських ідей за кордоном Р. Марінеску (1864-1938) в Румунії, Я. Мазуркевич (1871 -1947) в Польщі та ін. Внесок у вивчення психопатології і проблеми свідомості вніс А.с Ей (Франція). Великих успіхів добилися в області генетики психозів Е. Слейтер (Англія), Ф. Калле-манн (США), X. Шегрен (Норвегія), в галузі вивчення патогенезу та етіології шизофренії Ст. Бускаино (Італія). Відомі капітальні роботи Р. Ессинга (Норвегія) з вивчення обміну при кататонії.
Спробу застосування кібернетики в галузі психіатрії зробили У. Р. Ешбі та У. Грей (Англія).
У 20 столітті терапія захворювань нервової системи збагатилась новими методами лікування, сприяли подоланню терапевтичного нігілізму, характерного для всієї попередньої історії неврології і психіатрії. З успіхом стали застосовуватися судомна терапія, інсуліновий шок, тривалий сон, електросон, фізіотерапія, психотерапія, трудотерапія.
Великих успіхів досягла психофармакологическое напрямок, початок якому поклали дослідження В. П. Павлова про вплив бромідів і кофеїну на вищі відділи ЦНС. Психофармакологическое напрямок в лікуванні психозів особливо успішно стала розвиватися з початку 50-х років (Ж. Справі, Ж. Деникер, Франція
та ін). Нові шляхи для лікування психічних захворювань були відкриті у зв'язку з синтезом аміназину (П. Шарпантьє, Франція), введеного в лікувальну практику А. Лабори та П. Югенаром, і виділенням алкалоїду резерпіну. Успіхи, досягнуті при застосуванні аміназину і резерпіну, привели до синтезу численних нових психотропних засобів, що мають заспокійливу або збудливу дію.
