С морфологическим созреванием ЦНС происходит и развитие высшей нервной деятельности (ВНД) ребенка. Наиболее интенсивно эти процессы происходят у младенцев, а также в периоды первой и второй детства. У детей на сам перед развивается первая сигнальная система: органы чувств, анализаторы, нарастает моторика двигательных действий и проч. Постепенно развивается и вторая сигнальная система: совершенствуется речевая функция, появляется способность к абстрактному восприятию действительности, мышления и др..

ННГ человека базируется на способности головного мозга к аналитико-синтетической деятельности. Аналитические процессы дают возможность выделять отдельные раздражения, тогда как синтетическая деятельность объединяет, обобщает раздражение и реализуется ограниченным набором ответных реакций организма и внешних воздействий.

Материальной основой всех нервно-регулирующих процессов является рефлексы, которые делятся на безусловные и условные. Организм рождается с определенным набором безусловных рефлексов, обеспечивающих, прежде всего, поддержание жизнедеятельности в относительно постоянных условиях проживания. Эти рефлексы имеют место как на уровне соматической, так и вегетативной нервных систем, и обеспечивают процессы пищеварения (жевание, сосание, выделение слюны и желудочного сока и т.д.), защиты (кашля, закрывание глаз, избегание боли) половых соотношений, терморегуляции, дыхания , работы сердца и др..

Безусловные рефлексы — это реакция организма на внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая при участии рефлекторной дуги. Условные рефлексы это также ответные реакции организма человека на внешние или внутренние раздражения, но они всегда осуществляются при участии коры больших полушарий головного мозга и реализуются на базе безусловных рефлексов, то есть на базе соответствующих рефлекторных дуг.

Условные рефлексы вырабатываются у человека в процессе жизни и обеспечивают более совершенное приспособление к условиям жизни. Распознавание пищи по запаху, процессы стояния, бега, ходьбы, речи, письма, трудовых действий — все это примеры условных рефлексов. Условные рефлексы, в отличие от безусловных, всегда индивидуальны, могут возникать и исчезать, перерабатываются и др.. Для возникновения условного рефлекса, например, выделение слюны на запах пищи, нужно определенные условия. Во-первых, наличие условного раздражителя (например, запаха пищи), во-вторых — предшествование этого раздражителя минимум как за 1-5 сек. до безусловного фактора, в-третьих — наличие безусловного раздражителя или фактора (например, дальнейшего попадания пищи в ротовую полость с раздражением соответствующих механорецепторов роту, что всегда вызывает безусловное выделение слюны) и, наконец, многократное повторение условного и подкрепляя безусловного раздражения.

Согласно представлениям  П. Павлова, материальной основой условного рефлекса является налаживание временных нейронных связей между нервными центрами, воспринимающих условный раздражитель, и нейронами центра соответствующего безусловного рефлекса, через который реализуется условный рефлекс. Например, запуск функции выделения слюны на запах пищи имеет следующий нервный путь: обонятельные рецепторы, воспринимающие запах, подают импульсы возбуждения в корковый центр обоняния и, если запах вкусный, го сигнал через промежуточные нейроны, которые и образуют цепь временной связи, передается в центр слюноотделения, то есть в центр безусловного рефлекса. Из этого центра импульсы возбуждения в свою очередь передаются в слюнных желез и выделяется слюна, как это обычно происходит по пути безусловного рефлекса при попадании пищи в рот. »

Важным качеством условных рефлексов является их способность к торможению, которого выделяют два типа: внешнее (безусловное) и внутреннее (условное).

Внешнее торможение осуществляется на уровне дуги безусловного рефлекса. В свою очередь, этот вид торможения делится на индукционное и на запредельное. В основе индукционного торможения находится явление отрицательной индукции, возникающая при изменении доминанты возбуждения. Новое сильное возбуждение тормозит предыдущий центр возбуждения и, соответственно, тормозит условные рефлексы, которые реализовались через этот центр. Такой вид торможения лежит в основе изменения внимания, деятельности, направлений поиска и т. д.

Второй вид внешнего торможения — запредельное торможение, которое возникает при чрезмерном или длительном времени действия условного раздражителя и имеет защитное значение для нейронов и нервных центров от возможного их перенапряжения и повреждения. Этот вид торможения имеет защитную функцию и проявляется, например, процессами умственного утомления, снижением скорости реакций и т. д.

Внутреннее торможение развивается на уровне временных нейронных связей условного рефлекса. Выделяют четыре вида этого торможения: угасающий, запаздывающий, дифференциальный и условный1 тормоз.

Структурной и функциональной единицей мозга является нервная клетка — ней­рон. Тела нервных клеток образуют серое вещество мозга, а их отростки, из которых формируются проводящие пути и нервы, — белое вещество. Воздействие раздражи­теля на рецепторы трансформируется нейронами в электрические процессы. Это — общее правило для любого из органов чувств и для любых сигналов, поступающих извне в нервную систему живого существа: все воздействия из внешнего и внутрен­него мира «написаны» языком электрических процессов. Эти процессы могут отра­жать события разного уровня: например, электрическую активность отдельных нерв­ных клеток, определенных мозговых структур, всего мозга или даже отдельных ионных каналов (микроскопических пор мембраны нейронов.

Мозг человека состоит из 10¹²   нервных клеток. Обычная нервная клетка получает информацию от сотен и тысяч других клеток и передает ее сотням и тысячам. Размер их колеблется от 1-2 микрон (фотоэлементы сетчатки) до 1000 микрон (гигантские нейроны моллюсков), цвет — от белого до желтооранжевого и голубоватого. Форма нейронов обычно неправильная, например, бывают клетки, похожие на грецкий орех, что получается из-за складчатости мембраны. Чаще всего нейрон похож на каплю (рис. 3-5, а). Нервные клетки могут иметь много отростков — аксонов и дендритов. По функциональным характеристикам эти отростки различны. Аксоны проводят электрические разряды быстрее (со скоростью до 1,5 м/с) и дальше (до 1,5 м), чем дендриты. Нервная клетка имеет исключительно сложное строение, она является суб­стратом самых высокоорганизованных физиологических реакций. Нейроны имеют электрический заряд, равный в состоянии покоя примерно -50 милливольт (мВ). Это называется мембранным потенциалом. Нервные клетки могут очень быстро изменять разность потенциалов, измеряемую между внутренним содержимым и внешней поверхностью мембраны, в этом их главное отличие от любой другой клетки тела. При этом возникает электрический разряд — потенциал действия, амплитуда которого достигает 110 мВ в абсолютных единицах, а длительность — одной миллисекунды. Целая серия таких разрядов, разделенных различными временными интервалами, составляет паттерн нейронного разряда (рис. 3-5, 6). Генерирование нейроном определенных паттернов и составляет основу кодирования и передачи информации в нервной системе.

Контакт нейронов друг с другом происходит в синапсах — специализированных структурах. Синапсы могут быть электрическими и химическими. В электрическом синапсе мембраны нервных клеток соприкасаются через специализированный субстрат, улучшающий проведение импульса. В химических синапсах передача сигналов происходит при помощи химического посредника — нейромедиатора. Нейромедиатор выделяется из пресинаптического окончания под влиянием импульсов,  пришедших от пресинаптического нейрона. Он «капает» на специальные белковые молекулы — рецепторы, которые дают команду внутриклеточным реакциям, и в результате возникает ответ постсинаптического нейрона.

Для регистрации и анализа электрической активности мозга используется техника электроэнцефалографии (ЭЭГ). Чтобы зарегистрировать электроэнцефалограмму, необходимо на коже головы расположить два электрода. Каждая пара электродов отводит сигнал по одному из нескольких регистрируемых каналов ЭЭГ. Этот сигнал отражает разность потенциалов между процессами, отводимыми двумя электродами. Колебания потенциалов — это проявления спонтанной, или фоновой, активности мозга (рис. 3-6). Исследования, выполненные с использованием регистрации электроэнцефалограммы, показывают, что для бодрствования, сна и промежуточных состояний типичны определенные ритмы мозга (Данилова Н. Н., 1992). ЭЭГ-ритмы также изменяются под влиянием каких-либо внутренних или внешних событий. Альфа-ритм  - это более или менее регулярная электрическая активность мозга, частота которой около 10 Герц, особенно ясно выраженная в зрительных отделах мозга. У большинства людей альфа-ритм появляется, когда человек расслабляется и закрывает глаза. Когда человек возбужден или насторожен, альфа-волны замещаются низковольтными нерегулярными быстрыми колебаниями. Это реакции активации-десинхронизации альфа-ритма. Во время сна электрическая активность мозга представлена медленными колебаниями. Нерегулярные медленные волны известны под названием дельта-волн. Например, они могут исходить из области, расположенной поблизости от зоны с каким-либо повреждением. Патологические состояния мозга также отражаются в изменении электроэнцефалограммы. Отсутствие электри­ческих разрядов или развитие патологической активности является серьезным осно­ванием для того, чтобы подозревать болезнь мозга.

Электроэнцефалография используется при исследовании механизмов ритмической активности мозга, поиске структур и элементов, задающих определенный ритм, а также способов синхронизации активности нервных клеток. Другое направление использова­ния ЭЭГ связано с диагностикой функциональных состояний