Большим шагом вперёд в деле изучения высшей нервной деятельности являются исследования П.П. Лазарева, применившего к физиологии методы математики и создавшего чрезвычайно интересную ионную теорию возбуждения. По исследованиям Лазарева возбудимость ткани возможна только при том условии, что будет иметь место химическая реакция. Возникновение этой реакции проще представить себе при действии растворов электролитов с расщеплёнными на ионы молекулами.
При изменении числа ионов в среде должно возникать возбуждение, но необходимо учитывать и то обстоятельство, что некоторые ионы действуют и антагонистически: так, ионы калия возбуждают ткань, ионы же кальция, наоборот, угнетают возбуждение.
Характер ионного процесса, распространяющегося по проводящей части нервного волокна – осевому цилиндру, надо представить себе как бы в виде волны взрыва. Раз начавшись, реакция должна докатиться до конца независимо от силы раздражения.
Раздражение нервных центров, построенных из нервных клеток, совершается периодически и осуществляется химической реакцией в зависимости от концентрации возбуждающих ионов. При периодических реакциях в области нервных центров должны возникать электродвижущие силы, и отсюда должны распространяться в окружающую среду со скоростью света электромагнитные волны. Они должны возникать при всяком акте движения, при всяком ощущении, и, по представлению П.П. Лазарева, голова человека, как передающая антенна радиотелеграфа, излучает во все стороны волны на расстояние до 30 тысяч километров.