При исследовании физиологии органов чувств все шире применяются микрометоды, позволяющие изучать функциональные изменения внутри клетки или даже в субклеточных структурах. Для выяснения, строения рецепторов, которое в пределах разрешающей силы светового микроскопа хорошо изучено, уже давно используются методы микроскопической анатомии. Тонкую структуру рецепторного аппарата исследуют в настоящее время при помощи электронного микроскопа с целью проследить сложные отношения между строением и функцией.
Трудно предсказать, насколько полезны будут данные микроморфологии для решения психологических проблем. Между тем методы микрофизиологии оказались ценным орудием для прослеживания нервного импульса, вызываемого в рецепторах внешними стимулами, и для определения его параметров. В рецепторные клетки вводят тончайшие электроды, толщина которых измеряется микронами, и с их помощью регистрируют потенциал покоя этих клеток и внезапное изменение, называемое потенциалом действия.
Классическими приемами физиологии рецепторов являются макрометоды, позволяющие изучать те изменения в головном мозгу, которые возникают в ответ на внешние стимулы у здоровых людей с неповрежденной нервной системой. Одна группа таких методов относится к области психофизики. Эти методы основаны на отчетах испытуемых о восприятии стимулов измеримой силы, генерируемых хорошо известными физическими источниками. Сюда же относится метод условных рефлексов, применяемый для оценки способности различать два стимула. Этот метод, который мы подробно рассмотрим позже, состоит в сочетании одного стимула с другим, безусловным (например, с пищей — пищевое подкрепление). Если животное может различать два каких-то стимула, у него можно выработать избирательную реакцию на один из них — тот, который предъявлялся с подкреплением.