在许多年里，詹姆斯一朗格理论一直为人们所广泛接受。到20年代，新的生理测量方法终于问世，研究者得以更客观地测量詹姆斯仅凭主观臆断所得出的身体变化，其目的旨在观察血压、脉搏、出汗等受到自主神经系统（ANs）——大脑和脊髓之外的神经系统——制约的具体变化是如何与受试者所体验到的情绪发生相关关系的。
在该时代中的放任精神鼓舞下，一些研究者甚至对受试者施加了在今天看来是不可容忍的压力。比如，一位名叫布拉茨的心理学家对志愿者说，他们要参加的一项实验旨在研究15分钟内的心率变化。每个志愿者被绑在一把椅子上，双眼蒙上布罩，用电线接上可监测脉搏、呼吸和肤电的仪器，而后让他们独自一人待上15分钟。在此期间，什么事情也没有发生——一些受试者实际上睡着了——但三次之后，在第四次的某个时候，布拉茨按动一个开关，使椅子突然向后倒下，直到倾斜60度时给一个门档挡住。椅子的前面有活页相连，后面靠着一道可以后仰门。志愿者均表现出突然的快速和不规则心跳，甚至出现陡然的呼吸停止和喘气，同时肤电发生起伏。所有人在报告中均称，他们体验到了什么叫害怕（及之后的愤怒或好笑）。椅子的跌落应该是非常突然并出乎意料的，应该没有情绪上的预期，如詹姆斯一朗格理论所述，害怕是由于椅子的跌落而产生的身体变化。
心理学家卡尼·兰迪斯（Carney Landis）对严重的情绪混乱的生理起源颇感兴趣。他一定是位了不起的推销员。在加年代早期，他劝说三位志愿者连续挨饿48小时，并在最后36小时内不睡觉。他们被联结在监测血压和胸部扩张的仪器上，并吞进一只与小橡胶管连在一起的小气球以测量胃的收缩量。他还将一个类似的装置插进他们的直肠里，然后对一个可测量二氧化碳输出的仪器呼吸，以确定代谢指标——在此期间，他们还要接受一次电击，电击的强度以他们的忍受度为准，忍受极限是做出手势。
电休克将使血压上冲，脉搏加快并产生紊乱，并使直肠停止收缩（胃收缩的数据前后不一致）。然而，尽管受试者为科学而承受痛苦的精神值得敬佩，但这次实验却没有得出明确的结果。尽管所有3人均说他们感觉到愤怒，但对相关的或可能引起这些变化的具体生理变化则没有或给予很少的注意。兰迪斯仅发现了一些与惊讶相关的生理反应。眼睛的眨动，复杂的面部一身体反应均发生于情绪意识之前，因此也符合詹姆斯一朗格理论。
然而，在1927年，其他生理实验却得出了与这一理论相悖的强有力证据。这些实验由杰出的实验者与理论家沃尔特·坎农（Walter（iannon，1871—1945）主持。跟约翰·华生和身无分文的小镇青年詹姆斯·吉布森一样，坎农虽然缺少重要的关系，但最终也通过艰苦的工作和卓越的才华攀登上了科学的高峰。他在哈佛拿到硕士学位之前就已发表了大量吸引人的学术文章，且在35岁时就被委派为乔治·希金森大学的生理学教授。这一切成就均是在没有任何背景的情况下获取的，不像詹姆斯那样与大学的高层权威具有一定的联系。
坎农的专业是生理学，但受业于詹姆斯，还是罗伯特·耶基斯的朋友。也许正是这些影响，才使他在探索ANS（自主中枢神经）几年以后，转向情绪生理学。经过大量研究，他慢慢发现，詹姆斯一朗格理论是完全错误的，因而于1927年发表一篇具有历史意义的论文，彻底否定了詹姆斯一朗格理论。在该文中，他提出了五种以自己和他人的研究为基础的证据。在五种证据中，下列三种最令人信服：
——内脏变化通常发生于刺激之后的一到两秒之内，但情绪反应所需要的时间更短，因此，它们应该发生于生理交化之前（该结论基于实验室的证据，就一般经验而言也是这样，如紧急事件发生很短的时间内就会感到害怕，然后才是一些生理反应如心跣加快，无力或嘴里产生奇怪的味道。）
——与不同情绪关联的内驻反应各有不同，但它们并不明显或灵敏到足以区别人类各种不同的情绪体验。
——坎农通过外科手术将猫的内驻s交感神经系统切断，英国生理学家C·s·谢林顿（c．S．Sherrington）此前也在狗的身上做过同类试验。两种情况下，所有与来自心脏、肺、胃、大肠或詹姆斯视之为情绪来源的其他内脏信息，均与大脑中断联系。结果如坎农所言：
这些令人极度不安的手术对动物的情绪反应并没有产生任何影响。在谢林顿“具有观显情绪气暖”的实验狗身上，对感觉区域进行的外科手术切除并没有引起它产生明显的情绪行为；“该母狗的赞怒、喜悦、厌恶及受到挑衅时所表现出的害怕程度跟以前毫无二致。”在切除了交感神经的猫身上。所有表相上的愤怒迹象都在一只汪汪叫的狗出现时表现出来，如咝咝叫，来回走动，耳朵收缩，龇牙裂齿，举起前爪准备反击等。
然而在接下来的几十年里，甚至到目前为止仍在进行的实验中，不断地产生新的证据以证实詹姆斯一朗格理论在一定范围内还是正确的。试举三例：
——华盛颤大学医学院的一个医学小组于1969年发现，对人体注射乳酸盐（细胞能量代谢过程中的副产品）会引发与焦虑相关的生理症状，还有对焦虑的主观感受，后者在一些有焦虑倾向的人身上表现得最为明显。
—1966年，因脊椎受伤而半身瘫痪的心理学家乔治·霍曼采访了25位退伍士兵，他们全部在两年前或更早时候经历过脊椎断裂之苦。霍曼请他们描述受伤前和受伤后所经历过的害怕、愤怒、性冲动和悲伤等情绪。他们说，除悲伤以外，他们在受伤以后情绪产生了变化；他们的情绪没有以前强烈，对自a的感觉默不作声，或冷眼旁观。最重要的是，伤势越重——身体系统从大脑里断开的数量越多——变化就越大。一位颈部受伤（高位截瘫）的人说：
我闲坐在那里，脑海里浮想联翩，且非常担忧。然而，除思想能力跟不上之外，其他的例泼有什么。一天，我躺在床上，掉下一根烟头，又够不者。最后，我终于想出办法将烟头弄熄，否则可能就被烧死在那里。可笑的是，我一点也泼有感到惊慌。我没有感到害怕，一般人可能想，我会害怕得要命。
——心理学家长期以来一直在辩论的是，情绪究竟是普遍性的，还是相对的，也就是说，人们在任何文化里是否都能感受到同样的感情。在二十多年里，在旧金山的加利福尼亚大学医学院工作的保尔·埃克曼（Paul Ekman）教授及其同事一直对这一问题进行研究。他们请来不同文化背景下的人来表达六种基本的情绪（愤怒、厌恶、高兴、悲伤、害怕及惊讶），结果发现，所有的面部表情基本上是相同的，尽管由于文化上的差异而略有不同。埃克曼、他的同事与德拉华大学的卡罗尔·伊泽德曾让一系列文化背景差异极大的人观看那些表达不同情绪的照片。看照片的人几乎总能正确地辨认出那些情绪。尽管在引起特殊情绪的文化情景中差别较大，但一些证据强烈地表明，基本的情绪带有较强的普遍性，且伴随着同样的面部肌肉动作。伊泽德拍摄婴儿的照片，发现从出生到4个月大时它们能表现出五种表情（兴趣、友好的微笑、愤怒、惊讶和悲伤）。这些表情出现的时间很早，显然是与生俱来的情绪反应。
这一点并未证明生理感觉一定发生于情绪知觉之前，一如詹姆斯和朗格所断定的。但由埃克曼和其他人所进行的十几种实验显示，当志愿者故意做出某种特殊表情的面部表现时，所涉及的肌肉的运动往往引起起脉搏频率、呼吸率和肤电的虽小但却可以测量的变化，以及同样微小但可测量的情绪变化。埃克曼认为，这些肌肉运动可以导致一种反馈效果：假装的表情可带来肉体变化，然后可引发出他刚刚模仿的情绪感觉。
同样的原则有时可使心理治疗者改变病人的情绪。通过改变面部表情、姿势和身体运动，病人可在某种程度上用一种更为积极和欢乐的情绪来替代沮丧或失败的情绪。这一发现支持了詹姆斯一朗格理论：我们在身体上感觉到的东西决定着我们的感情（你可自己进行这项实验。做出咧嘴微笑的样子，持续几秒钟，然后看你是否至少产生一点伴随这一姿势时所应有的感觉）。
这些原因使詹姆斯～朗格理论得以继续生存下来。尽管支持其他情绪理论的证据更为强大，但躯体理论始终未能被忽略不计。如在心理学中的许多议题一样，有关情绪来源的最终答案也许是多方面的，是一系列的理论解释，这些系列的现象互为关联，但又互不相同。躯体理论也许是一种有效但非常有限的答案。
§§§第三节ANS及CNS理论
沃尔特·坎农的实验工作引发了对詹姆斯一朗格理论的争议。同时，他也提出了自己的情绪和动机理论；两种理论中的任一种都对后世产生了长久的影响。
他的动机理论——有时被人戏称为口水和咕咕响理论——认为，外围提示使动物产生动机：嘴唇干裂会引发饮水，胃响会引发进食。这些提示向大脑的最原始部分提供信息，并在那里形成寻求水或食物的驱动力。可笑的是，坎农在谈到动机时，所说的与他所攻击的詹姆斯一朗格的情绪理论毫无二致。
但坎农的情绪理论却完全不同。他认为，周边或内脏条件并不是情绪的起因，而是其他原因的伴生效果。在收集证据反驳詹姆斯一朗格理论时，他剥掉动物的皮（指剥掉动物的表皮）之后，只需很少的刺激即可引发动物的强烈反应。
这使坎农和哈佛同事菲利普·巴德想到，愤怒和其他情绪起源于丘脑，也即大脑中心从感觉器官（除鼻子之外）接受信息并将合适的信息传达至皮层和ANS中的原初结构。按照坎农一巴德理论，皮层通常控制并抑制丘脑，但当丘脑发出某种信息时——比如看见敌人——皮层就放松控制。丘脑即将其情绪信息传达向两个方向：一是神经系统，使内脏产生时情绪的反应和适当的行为；二是皮层，情绪感觉在这里形成。因此，情绪的体验及其内脏症状是丘脑信息平行的效应。
坎农的动机理论——口水与咕咕响——解释了驱动力。尽管它们一度占据着统治地位，但最终仍被其他的实验证据所推翻。1939年，研究人员两度利用“假饮”进行测试。他们通过外科手术在狗的食管里接上一根管子，将狗饮下的水接出来，以使水流不进胃里。尽管狗的嘴里大量饮水，却丝毫无法减轻口渴，因而不断地喝水。显然，干裂的嘴唇并不是引起口渴的驱动力，它来自于一种更深层的内脏信号，并通过神经系统变成行动。
然而，坎农一巴德的情绪理论仍旧得到强有力的支持，尽管被后来的一些研究所修改。后来的研究表明，ANS、丘脑和神经系统中的其他原始区域可以自行生成情绪，并不需要内脏任何输入式的参与。在20世纪20年代晚期和30年代，瑞士生理学家沃尔特·希斯在实验狗的下丘脑（位于丘脑下部的部分大脑核心）后部植入电极，令其释放微弱的电刺激，结果狗即做出愤怒的反应。当希斯将同样强度的电流送入下丘脑前面的区域时，狗开始镇定下来，并很快入睡。许久以后，西班牙神经科学家约西·德尔加多对斗牛进行了同样的下丘脑愤怒控制实验。他在牛的下丘脑前部植入一根电极，然后进入斗牛场。他手握控制箱，箱子可以通过电极发出电脉冲。牛被放入斗牛场，看见德尔加多后，它非常愤怒，并开始攻击。德尔加多毫不退缩，按下另一个键，牛立即停止下来，转过头去。
在耶鲁大学，德尔加多和其他几位同事在50年代开始用电极对老鼠和猫进行同样的试验。这些试验尽管没有戏剧性，却也使人印象深刻。他们给老鼠或猫的杏仁核——“边缘系统”的一部分，该系统是古老哺乳动物的大脑，即一系列位于丘脑和皮层之间的结构——发送一束微弱电流，使其产生害怕的行为。后来，德尔加多及其他人通过外科手术对人类病人做同样的实验。病人在接收到这束电流时，感到就像从一辆汽车身边擦身而过。另一位病人说，他感到就像“某种可怕的事情将要发生”在她身上一样。这些感觉在电流关掉后立即消失。
另一个支持情绪的边缘系统理论的完全不同的证据，是70年代由发展心理学家J·E·斯坦纳（J．E．Steiner）提供的。他给一些新生婴儿拍照，在婴儿第一次通过乳房或奶瓶吃奶之前，让婴儿喝下有甜味、咸味或苦味的水。甜水使婴儿吮吸嘴唇，咸水使婴儿噘起嘴唇，皱起鼻子表示不悦，苦水使婴儿张开嘴吐水，或作呕。斯坦纳接着给先天无脑的新生婴儿（无脑是一种悲剧性畸形，胎儿的脑干以上部分没有脑组织，该婴儿很快死掉了）做同样的实验，发现他们表现出的面部表情和反应与前述的一样。这样一来，简单情绪及其面部表情看上去就是由脑干形成的。不过，在正常儿童中，这些反应通过高级神经中枢做了部分修改，因孩子已通过经验学会哪些是社会中可以接受的情绪行为。
在50年代，芝加哥罗约拉大学里一位出生于捷克的心理学家玛格妲·阿诺德（Magda Arnold，20世纪中叶以前在心理学界获得殊荣的几个妇女之一）及其他人提出了“唤醒理论（Arousal Theory）”。该理论是对动机和情绪集合的解释，认为它们的起源在于“网状结构”（连接脑干和丘脑的神经元网络）。
唤醒理论得到对大脑使用电极刺激等研究的支持，认为进入大脑的刺激会“唤醒”网状结构和边缘系统，使皮层和动物进入行动准备状态。比如，声音或味道会唤醒沉睡的动物；婴儿的哭声会使睡着的母亲完全清醒过来，立即起身。像水、食物、空气剥夺或增高性荷尔蒙水平等刺激也可唤醒网状结构，并可通过脑电图（EEGs）——大脑记录——看出，并通过网状结构加快心跳，增强整体的活动。总起来说，这一理论认为，网状结构是一种调节器，通过感官接收信号，进而转变为生理活动和情绪反应。
东北伦敦工业大学的高级心理学讲师菲尔·埃文斯在谈到唤醒理论时却不无遗憾地说：“心理学中很少有过这样在表面上很有吸引力，但在实际上却麻烦多多的概念。”这是因为，尽管它提供了对动机和情绪的神经生理解释，并使一大堆数据产生意义，但它过于泛泛而谈。它表述的只是情绪的一个方面——唤醒的程度——难以解释情绪的多样性。另外，对唤醒的生理测量，比如心率和肤电等，经常与脑电图数据和可观察的活动水平不符。再说，对睡眠的研究已经显示，在快速眼动期间（REM），动物或人类处于熟睡阶段，但脑电波仍显示出较高的网状系统唤醒状态。