Окончил медицинский факультет Пермского университета (1930). В 1932—1937 гг. работал в Свердловском Медицинском институте, с 1937 г. — во Всесоюзном институте экспериментальной медицины в Ленинграде (с 1946 г. — заведующий лабораторией), в 1941—1952 гг. (с 1944 г. — профессор) — в Военно-морской медицинской академии (Ленинград), в 1952—1959 гг. — директор Института нормальной и патологической физиологии АМН СССР (Москва), в 1959—1977 гг. — директор Института физиологии им. И. П. Павлова АН СССР. В 1963—1967 гг. — академик-секретарь Отделения физиологии АН СССР.
Основные труды — по функциональным взаимоотношениям коры головного мозга и внутренних органов, интероцепции, космической физиологии и медицине. Открыл и изучил ряд интероцепторов, их локализацию и механизм возбуждения, выяснил роль сигнализации с рецепторов внутренней среды в некоторых формах поведения высших животных; исследовал рефлекторную регуляцию системы крови, установил зоны представительства ряда внутренних органов в коре больших полушарий головного мозга; создал (совместно с сотрудниками) модель гипертонической болезни.