Что касается другого важного направления в исследовании мозга — традиционного экспериментального, нейрофизиологического направления, то, несмотря на огромную важность и непреходящую ценность полученного эмпирического материала, принципов функционирования мозга также сформулировано не было.

Ситуацию здесь можно сравнить со следующей. Допустим, человек, незнакомый с законами электромагнитной теории, захотел узнать, как работает ламповый радиоприемник. Он открыл заднюю стенку этого радиоприемника, описал все радиодетали, начертил схему их соединений между собой. Можно ли после этого утверждать, что он понял, как работает радиоприемник, если этот человек не знает о существовании и свойствах электромагнитных волн, принципов работы колебательного контура и усилителя, не знаком с явлением резонанса и т.д.? Как мы знаем, после ламповых появились радиоприемники на транзисторах, на интегральных схемах, но принципы их работы остались неизменными.
Нейрофизиологи сформулировали закон проведения нервного импульса по аксонам, идентифицировали зрительную и слуховую зоны, построили карту проекций таламических ядер на кору больших полушарий и т.д. Современное состояние наук о мозге коротко можно охарактеризовать так: много знаем — мало понимаем. Накопленные здесь экспериментальные данные можно сравнить с кирпичиками, из которых выстроено научное мировоззрение. Однако из одних и тех же кирпичей можно построить и неказистое здание, и прекрасный дворец — все определяется архитектурным планом. Подлинно научное знание, помимо надежных экспериментальных данных, нуждается еще и в адекватной научной теории. Как показывает вся история науки, ее развитие всегда есть результат совместных достижений теории и эксперимента. Только в последнее время была осознана, простая в общем-то, мысль: свойства процессов и явлений на любом уровне организации материи есть одновременно и конечный результат предшествующей эволюции и сами принципы этой эволюционной самоорганизации. Поскольку мозг человека есть финал биологической эволюции, то совершенно естественно попытаться сформулировать законы функционирования мозга на основе тех фундаментальных принципов самоорганизации, которые изучают в синергетике. Сформулированные ниже принципы работы мозга имеют во многом физическое содержание, поскольку сама синергетика возникла из физики, главным образом из теории фазовых переходов и теории нелинейных колебаний.
Исследования в области синергетики высшей нервной деятельности позволяют сформулировать следующие принципы работы мозга человека.