Идея о рефлексе как основном принципе деятельности животного организма, высказанная Р. Декартом в XVII в., явилась основой творчества многих последующих поколений физиологов, занимавшихся изучением нервной системы. Заметный вклад в изучение рефлекторной концепции внесли в XVIII в. англичанин Р. Уитт (1751) и чех И. Прохаска, предложивший термин "рефлекс" (1784). Однако лишь в XIX в. благодаря широкому применению экспериментального метода исследований становится возможным глубокое изучение рефлекторной деятельности организмов. Первым в этом направлении было открытие Ч. Белла и Ф. Мажанди, показавших, что задние спинномозговые корешки являются чувствительными (по ним нервный импульс входит в спинной мозг), а передние — двигательными (по ним импульс достигает мышц, вызывая их сокращение) Тем самым Мажанди, а затем и Мюллер показали дугообразный путь движения импульсов при рефлексах.
В 1826 г. Ч. Белл в докладе в Лондонском Королевском обществе высказал представление о "нервном кольце" и мышечной чувствительности. Он говорил: "Между мозгом и мышцей имеется нервное кольцо: один нерв передает влияние мозга на мышцу; другой проводит ощущение от состояния мышцы к мозгу. Если круг прерван перерезкой двигательного нерва, то движение прекращается; если перерыв осуществлен разделением другого нерва, то угасает ощущение состояния мышцы и не происходит больше регулирование ее деятельности".
Значительный этап в изучении рефлекторной деятельности спинного мозга составили исследования М. Холла. В работе 1833 г., представленной в Королевское общество, Холл изложил результаты своих исследований на декапитированной черепахе. В ней Холл дал описание трех компонентов рефлекторной дуги: первый из них — нерв, проводящий возбуждение от периферии к спинному мозгу; второй — это сам спинной мозг, и третий — нерв, выходящий из спинного мозга. Связь этих трех компонентов Холл считал основой рефлекса. Холл ввел в физиологию термин "дуга рефлекса". Он описал ряд рефлексов у разных животных и высказал предположение, что тонус мышц имеет рефлекторную природу.