西元一九○二年，貝利斯與史塔林發表了「胰泌素刺激胰液分泌的作用」，這篇論文改變了帕夫洛夫原來認為消化系統全由神經機制控制的想法，不過他也不是輕易就接受此項理論。貝利斯與史塔林的實驗提供了明確證據，證明體液與生化特性在控制消化作用上占有一席之地。

當帕夫洛夫風聞貝利斯與史塔林的實驗結果，他指示薩瓦車（V. V. Savich）重做這個研究。「帕夫洛夫與我們不發一語地看著這個實驗。之後，他就悶聲不響地做起自己的研究，消失不見人影。」巴布金（Babkin）寫道，半個小時後帕夫洛夫回來並說：「他們的確是對的。我們顯然沒有獨占發現真理的權利。」不過這群俄國科學家還是相信，神經機制仍會影響消化作用。帕夫洛夫與同事採用了合併理論，也就是消化作用同時受到神經機制與體液分泌的影響。貝利斯與史塔林則開始研究另一個方向，他們不認為迷走神經在刺激胰臟分泌上有任何作用。最後二個陣營中，合併理論獲得壓倒性的勝利。這段研究與爭論的過程，史塔林讓「荷爾蒙」成為「化學訊號」廣為人知的通稱。

為了要造出合用的裝置，貝利斯與史塔林進行生理手術將狗肢解成多個部分，實驗後，這些部位無法重新回復成完整的狗。在帕夫洛夫的實驗室，有時也會產生這類情況，不過並非常態性。據巴布金所述，因實驗目的而被植入瘻管的狗，依然活了數年。

對動物進行「殘暴的活體解剖」引起公眾強烈的反對聲浪，帕夫洛夫則是首位支持以人道方式將動物運用於科學研究的研究人員。他的意思是，自己的狗兒都是在麻醉的情況下，才以手術方式重塑成科學裝置。而且他還為這些實驗狗建立紀念碑，碑文內容如下：

自古以來，狗就是人類的助手和夥伴，牠也許就是為了獻身科學而生，而我們能做的，只是盡量減少其不必要的痛苦。