Советский физиолог, академик АН СССР (с 1966), академик АМН СССР (с 1945). Родился. в Царицыне ( Волгоград). Окончил Ленинградский институт медицинских знаний (1926). Работал в лабораториях В. М. Бехтерева и И. П. Павлова в Ленинграде. В 1930-1934 возглавлял кафедру физиологии Горьковского медицинского института, с 1934 - зав. отделом общей физиологии высшей нервной деятельности Всесоюзного института экспериментальной медицины, затем - зав. таким же отделом Центрального института усовершенствования врачей. В 1944 -1950 работал в институте физиологии АМН СССР (с 1946 - директор), с 1950 - зав. отделом нейрофизиологии института нормальной и патологической физиологии АМН СССР. Одновременно в 1955 -1974 - зав. кафедрой нормальной физиологии 1-го Московского медицинского института.

Основные научные исследования посвящены изучению нейрофизиологических механизмов высшей нервной деятельности. Создал теории функциональных систем (1935), системогенеза, нейрофизиологических механизмов эмоций, мотиваций, сна и памяти, гетерохимизма синаптической мембраны. Один из основателей отечественной нейрокибернетики. Ряд работ посвятил методологическим и философским вопросам естествознания.

Почетный член Венгерской АН (с 1973), ряда научных обществ и университетов. Ленинская премия (1972). Золотая медаль им. И. П. Павлова АН СССР (1968).