哲学心理学发展到19世纪初，德国的海尔巴特试图将心理学创建成为一门科学。由于当时他既缺乏神经生理的知识，又没有科学实验的手段，最终导致他的意图失败了。而这些知识和手段正在19世纪成熟起来的神经生理学、感官生理心理学和心理物理学中酝酿着。正是这些学科的有关知识和方法为实验的科学心理学的诞生奠定了基础。这里先说说关于大脑机能统一和分区的问题。有趣的颅相学
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(1749)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，后人称之为柏尔一马戎第法则。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，从而提出了神经原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。如上页图中所示。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等。当时科学家并不承认这种怪论，但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，在其左脑第三前额回基部有一内伤。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。感官生理心理
德国人弗里舒和希齐戚于1870年第一次用生理学方法，即用电刺激完整的脑，发现了运动中枢。从此，这样的实验风行一时。1881年门克发现后脑叶为视觉中枢；1900年以后有人发现触觉中枢在运动区后面，但在皮质上有一大块区域不能由刺激引起运动反应，因而激起了科学家的极大兴趣。当时人们纷纷议论，认为那是感觉区而对此进行了研究，这就产生了感官生理心理学。
关于感官生理心理学的研究也有许多成就：
视觉方面，知道了视网膜上有棒状细胞和锥状细胞，光的反映在网膜中心和边缘是不同的。发现了盲点、色盲、色混合、视后象等视觉机能。
听觉方面，知道了耳朵的某些构造，只是它们的作用还不太清楚。但已测定音波的频率，提出了听觉共鸣说。 在皮肤感觉方面，知道了压觉、温觉和冷觉等，只是很少研究它们的解剖生理。在皮肤触觉上进行了测量，推动了心理物理学的研究。
其他如味觉和嗅觉则刚刚开始研究。当时发现味蕾和鼻黏膜是这两种感觉的器官，对它们的刺激物也进行了分类研究。
总之，在心理科学成立的前夕，人们在大脑神经机能和感官生理心理都为它作了一定的准备。其中做出特殊贡献的有约翰·缪勒和黑姆霍茨等。感官神经特殊能力约翰内斯·缪勒(1801～1858)
约翰内斯‘缪勒出生于一个皮鞋匠的家庭，原来学习医学，后来是德国波恩大学和柏林大学的生理学教授。他是科学生理学的奠基人，生理学史上称他为“生理学之父”。1838年他在《人类生理学手册》中除了详细阐述了著名的感官神经特殊能力说外，还讨论了反射动作、语言、感觉、联想、记忆、想象和思维等心理问题，因而有“生理学的心理学家”之称。
关于感官神经特殊能力的说法，他提出的十条原则，可归纳为三点基本思想：(1)每一感官都有和它相适应的刺激，一定的刺激引起一定感官的特殊感觉，彼此不能互相替代；(2)同一刺激作用于不同的感官引起不同的感觉；(3)不同的刺激作用于同一感官引起同一感觉。以上事实是正确的，但他对这些事实的解释是错误的。他认为，外物对感官的作用，并不决定感觉的性质；决定感觉性质的是由外界作用所引起的神经状态或性质的表现。因为外物作用所引起的是神经的物理、化学变化，这种变化引起各种感官神经的特殊能力。感觉就是对这种特殊能力的感觉，而不是任何其他东西。他说：“我们感官知觉的直接对象，只是在神经内引起而被神经自身或感觉中枢认为的特殊状态。可是，各个感官的神经是物质，也具有普通占据空间的物质特性，能震动，并可以由化学的作用或热和电的作用而变化。所以这些神经能够利用外部原因在它们的内部所发生的那些变化，使感觉中枢不仅知道神经自身的状态，而且知道外物的特性和状态的变化。各种感官由这样得来的关于外物的知识，每个感官不同，与它的神经性质或能力有一种关系。”
显然，在约翰内斯·缪勒的心目中存在一种不可理解的谜，那就是外界的物质作用与感官神经的物质变化怎样能使感官产生感觉的呢?物质的东西只能引起物理化学的变化，这种变化是不会产生心理现象的。所谓感觉只能是神经本身所固有的。这种固有的精神的东西，他称为神经的特殊能力。其实，这是当年洛克留下的问题。洛克认为色、香、味和痛觉等第二性质的感觉观念是主观的，它们不是客观现实的反映。比如刀割肌肉引起的疼痛，是上帝安排的等等。如今，约翰内斯·缪勒用感官神经的特殊能力说来解释，似乎比洛克的解释有所加深。不过，他是用唯能论，即用一种唯心论的精神能量来解释，当然也是错误的。可是，他的学生黑姆霍茨却用这一学说来解释颜色和声音的成因。心理学家小传
约翰内斯·缪勒，出生在德国的科布兰茨，1819年入柏林大学攻读医学；后获取博士学位，1824～1833年留校任教;他后半生主要研究比较解剖学。他的学生中有很多著名的生理学家和心理学家，如杜布瓦-莱蒙、黑姆霍茨和冯特等。彩色与感觉色素黑姆霍茨(1821～1894)
黑姆霍茨是缪勒的学生和缪勒在柏林大学教授讲座的直接继承人。黑姆霍茨把缪勒的感官神经特殊能力说，比作牛顿发现的万有引力定理那样具有同等的科学价值，并在许多方面发展了缪勒的见解。黑姆霍茨出身于中学教师家庭，自幼爱好物理学和数学，年轻时在柏林一个医科专业学校学习医学。1842年获得博士学位后，当过7年军医，但他的兴趣在研究物理学，并在物理学、生理学和心理学上做出巨大贡献。1847年他发表了关于能量转化的论文，1850年测定神经传导速度和反应时间等。在心理学上，他的主要贡献是关于感觉心理学方面的。他承认感觉是由客观事物引起的并能正确地反映这些事物的属性，但他认为客观事物千变万化，我们感觉到的仅仅是事物的现象，是外物的符号或象征，不能认识外物的真正性质。显然，这是错误的。
1866年他在《生理光学手册》中按缪勒的感官神经特殊能力说提出了颜色知觉的三色说。他认为，视网膜’内有三种不同的神经纤维，它们分别具有感受和红色、绿色、紫色的波长相应的感光色素。这些色素感光之后，使不同的神经细胞产生神经冲动，这些冲动再传到大脑皮质的视觉中枢，于是分别引起红色、绿色或者紫色的感觉。当复杂的光波以不同强度的比例作用于视网膜时，便根据色混合原则产生不同的彩色感；当各波长相等时，则产生白色或无彩色感觉。后来有人发现在人的视网膜中央凹部附近有三种不同的视锥细胞：一种对一定波长的红光吸收最多，称为感红视锥细胞；一种对绿光吸收最多，称为感绿视锥细胞；一种对紫光吸收最多，称为感紫视锥细胞。这些发现是对黑姆霍茨的视觉三色说最有力的支持。
1863年黑姆霍茨在《乐音感觉论》一书中阐述了他的听觉共鸣说。他认为，感受声音的生理机制在内耳的基底膜，它是感受声波的机构。基底膜上有长短不同的神经纤维1．8万至2万条，它们由短到长排列成序。每一条纤维只对一个特殊的声波振动发生作用，当内耳的三块听骨传导一定振动至耳蜗的外淋巴腺体时，基底膜便产生一定的共鸣，从而产生高低不同的声音感觉。这就是他所说的听觉共鸣说。现在，这个学说仍然在应用。
应该指出，黑姆霍茨的三色说和听觉共鸣说都是约翰·缪勒神经特殊能力说的具体应用，这是随着科学进步对感觉的主观性解释深入到神经纤维所得，这是前无古人的。虽然，它仍存在着争论，至今也未得到最后解决。此外，在讨论知觉的时候，黑姆霍茨曾提出“无意识推论”这一术语。他认为，在知觉中有许多不能直接经验到的东西都是根据以往经验附加在知觉上的。这种知觉活动既是无意识的，又是由“推理”归纳得来的。正如联想的心理活动一样，本来联想是有意识的，只因为重复的联想次数多了，便成为无意识的。这种无意识推理可以由经验得来，也可以由练习去掉。因为它是学习所得，当然也可以由学习去掉。下面要说的是韦伯对感觉的测量和研究。感觉阈限韦伯(1795～1878)
实验心理学诞生于19世纪的德国。所谓实验心理学，实际上是感官生理心理学和心理物理学的实验方法应用于心理学的实验室进行心理实验而形成的。我们已知道，感官生理心理学研究感知觉的生理机制，而心理物理学则研究心理量和物理刺激量的关系。实验心理学区别于哲学心理学，是以一种科学实验的形式而形成的心理学体系。它不仅仅是研究方法上的不同，其中还存在着心理学本身哲学观点上的差异。因为即使是实验心理学体系，它的资料也不一定都来自实验，其中有不少资料是在简单的实验基础上推理得来的。正因为如此，具有科学形式的实验心理学体系也可以为哲学唯心论者所利用。韦伯以后说到的心理物理学家费息纳就是这样一位人物。
韦伯出生于德国维腾堡，1815年获得莱比锡大学博士学位，1821年为该校解剖学和生理学教授，直到1871年退休。他在心理学上的主要贡献是首创实验测量和用数学公式表示感觉的差别阈限值。他是约翰·缪勒同时代的生理学家。当时的生理学还在医学内部进行研究，一般人对视觉、听觉的研究较多，韦伯则主要研究触觉。他在这方面的贡献是：
首先，区分触觉和一般感觉。当时人们把触觉和一般感觉混淆起来，韦伯则认为，触觉属于皮肤感觉，它有两种，即温觉和压觉。位置感觉是依靠它们引起的。一般感觉属于内部，．包括肌肉感觉和痛觉，韦伯是用手指掂重实验时发现的。他发现，用手指掂砝码的重量时，所感觉到的冲动不仅有来自皮肤的触觉，而且有来自肌体内部的肌肉感觉；对于重量的判断，肌肉感觉的冲动比触觉更重要。后来，他用两套不同重量的砝码做比较实验发现物体接触皮肤时的标准刺激与比较刺激的比值是1／30，才刚刚觉察到两者之间的差别。如果用手掂，即肌肉感觉参加，它们的比值是1／40，这就能觉察到差别。
