Развитие науки показало ошибочность теории рефлекторной дуги следующим образом:

• Экспериментальные исследования И. П. Павлова и его школы вскрыли сложные закономерности и многообразие рефлексов, участие в их осуществлении не отдельных точно фиксированных нейронов, а в целом всего высшего отдела нервной системы животного. 3 В связи с этим понятие рефлекторной дуги утратило прежний механистический характер. 3
• Работы Н. А. Бернштейна показали, что понятие рефлекторной дуги не полностью отражает механизм осуществления рефлекса. 12 Учёный предложил новый термин — «рефлекторное кольцо» — как более широкое и дополненное определение. 2
• Исследования 1962 года выявили, что рефлекторная «дуга» оказалась циклической структурой, в которой непрерывно текут сигналы, передающие информацию. 1 Эта непрерывность потока информации обеспечивает связь между предыдущими и последующими этапами деятельности. 1