Иван Павлович Мержеевский как психиатр был одним из ближайших учеников своего предшественника, невропатологию же он изучал главным образом под руководством профессора Парижского университета Ж. Шарко, у которого в свое время проходил стажировку. Он был убежден в органической основе нервных заболеваний и придерживался мнения о том, что и психические болезни должны иметь свой материальный субстрат. Последнее обстоятельство позволило Бехтереву через четверть века назвать Мержеевского «творцом патологоанатомического направления в психиатрии».
Из его лекций Бехтерев вынес идею о том, что для понимания сущности нервных и душевных болезней необходимо прежде всего абсолютное знание морфологии и физиологии нервной системы. Однако знания эти в ту пору были скудны, фрагментарны, отрывочны. Повседневная практика ставила массу вопросов, на которые не было возможности дать обоснованный ответ. Многое определялось на основе эмпирики и интуиции. Но недостаточная изученность избираемой профессии делала ее для любознательного студента особенно интересной и убеждала его в том, что именно этой профессии следует посвятить свою будущую трудовую деятельность.
В академии было немало и других интересных врачебных дисциплин и колоритных, запоминающихся преподавателей. На третьем курсе Бехтерев с большим вниманием слушал содержательные лекции по общей диагностике и терапии, читаемые Эйхвальдом, с энтузиазмом занимался на кафедре хирургической патологии и терапии, возглавляемой Н. В. Склифосовским. На четвертом курсе его покорили яркие, логичные по построению лекции пользовавшегося огромной популярностью у студентов С. П. Боткина, читаемые на кафедре внутренних болезней, располагавшейся на базе великолепно оснащенной клиники имени Виллие, открытой в 1872 году.
Сергей Петрович Боткин ввел в практику терапевтической клиники физиологические и лабораторные методы изучения различных форм патологии, рассматривая при этом эксперимент как средство раскрытия механизмов болезней человека. По его мнению, эксперимент должен руководствоваться «идеей, выработанной путем клинических наблюдений». Сергей Петрович утверждал, что целостность организма определяется и регулируется нервной системой, что состояние нервной системы может сказываться на функции других органов и тканей и во многом. определяет подверженность организма патологическим воздействиям, исходящим из внешней среды. Эти положения легли в основу учения, известного как «нервизм», в развитии которого в дальнейшем огромную роль сыграли воспитанники Медико-хирургической академии, всю жизнь считавшие Боткина одним из своих учителей, — Бехтерев и проходивший параллельно с ним курс обучения в академии уже после окончания естественного отделения физико-математического факультета Петербургского университета И. П. Павлов, который после окончания академии в течение десяти лет руководил физиологической лабораторией при кафедре Боткина.