Но и это далеко не вершина в ступенях лестницы. Еще выше находится явление, исследованное Сеченовым, Гольтцем, Герингом, Шеррингтоном: антагонизм или реципрокные отношения между двумя деятельностями, физически не имеющими друг к другу анатомического отношения. Перевернутая на спину лягушка либо квакает, и тогда не барахтается, либо барахтается, и тогда не квакает. В момент глотательного акта животное не реагирует на раздражение мозговых центров, вызывающих обычно движение ножных мышц, как и обратно, вызванное движение ножных мышц делает невозможным глотательный акт. Таких установленных связей можно цитировать множество.
Некоторые физиологи сделали все же попытки свести их объяснение к механизму, упомянутому перед этим: может быть, возбуждаемые тут нервные центры антагонистичны лишь в том смысле, что при выполнении соответствующих функций они все же хоть частично пользуются одними и теми же периферическими аппаратами, однако для обратной работы, что практически невозможно. Но оказалось, что в ряде случаев такая трактовка исключена — общих периферийных аппаратов нет.
И тогда Шеррингтон выдвинул теорию, представляющую важный новый шаг вперед. Вот суть его идеи. Дело не в борьбе разных нервных центров за те или иные периферийные (эфферентные) аппараты, а в борьбе за пропускную способность ведущих к ним нервных путей. Архитектоника всякой сложной нервной системы такова, что афферентных (центростремительных) путей значительно больше, чем эфферентных (центробежных) путей и эффекторных аппаратов. Вот потому и неизбежна борьба в средней части рефлекторной дуги, в центральной нервной системе. Это есть борьба, как мы уже говорили выше, за один конечный эфферентный путь, начинающийся в спинном мозгу. Есть такие рефлексы, которые могут, не мешая друг другу, «сочетаться» на общем конечном пути, но есть и такие, которые не могут уместиться, так как возбуждают его в противоположном, антагонистическом направлении или тормозят его. В результате взаимодействия этих сил осуществляется «закон реципрокной иннервации» антагонистических аппаратов — возбуждение одних, торможение других. Здесь главное, что координация и интеграция осуществляются в самих нервных центрах, а не на периферии.
Однако и эта картина еще слишком анатомична для объяснения сложных координаций, не сводимых к борьбе за тот или иной определенный общий конечный путь. И вот А. А. Ухтомский в упомянутой диссертации предлагает гипотезу, ведущую по лестнице еще выше, освобождаясь от скелетно-мышечной аналогии. Иннервация глотательного аппарата и иннервация аппарата локомоторного (двигательного) антагонистичны не анатомически, они антагонистичны как раз тем, что по своим функциям чрезвычайно разобщены между собой. Однако Ухтомский не хочет оторваться вообще от материального субстрата — теперь уже от анатомии нервной системы. Он только думает поднять этот антагонизм с уровня спинного мозга до высших — корковых или подкорковых уровней. Там он видит в отличие от «общего конечного пути» предшествующий конечному «общий путь», через который неминуемо должны пройти все многообразнейшие поступающие с периферии импульсы и где одни должны потеснить другие еще раньше, чем спустятся на эфферентные пути — на тот или иной определившийся «общий конечный путь». «Предстоит задача уловить тот „общий путь“, в отношении которого могут конкурировать между собою иннервации глотательного аппарата и кортикальные иннервации локомоторного аппарата». Значит, и на «общем пути» дело все-таки в их прямой конкуренции?
Позже А. А. Ухтомский детальнее разработал, в частности в своем монументальном «Очерке физиологии нервной системы» (1941 г.), это различение между понятиями «общий путь» и «общий конечный путь».