弗洛伊德在其《自传》中说：“从某种意义而言，我对于原先起跑的那一线工作已失去了兴趣，布吕克为我指定的题目是最低等的鱼类的脊椎研究。如今，我开始转而去研究人类的中枢神经系统……而我之所以选延脑作为我的唯一研究对象，其实也表明了我的发展的连贯性。和我初入大学时无所不学的情形相反，我如今却产生专注于一项工作、一个专题的倾向，而且这个倾向一直继续下去……
这时，我又恢复到以前在生理实验室时那样，起劲地在脑解剖研究里工作。在这些年里，我发表了好些有关延脑内神经核及神经通路的研究论文……
从实用的观点看来，脑解剖研究绝不比生理学好，再加上我考虑到材料来源问题，所以，我就转而开始研究神经系统的疾病。在那时候的维也纳，还很少有这一医学分支的专家，所以可资研究的材料都散见于医院的各个科，而且也没有学习研究这方面学问的适当机会，只好靠无师自通的方法去学习。即使是不久前，因关于大脑功能定位著述而得到提升的诺斯纳格，也未能将神经病理学（neuropathology）和医学的其他分支区别开来……以后的几年里，在继续担任住院医师期间，我发表了多篇神经系统器质性疾病的临床观察报告，渐渐地对这方面的疾病已能驾轻就熟，甚至已能很准确地指出在延脑中的病灶位置，使得病理解剖先生们对我的临床分析毫无补充的余地。同时，我又是在维也纳第一个把诊断为急性多发性神经炎的病人送请病理解剖的人。”
由于弗洛伊德在神经组织学和临床治疗方面的成绩显著，1885年9月，他被任命为维也纳大学医学院神经病理学讲师。须知，当时维也纳综合医院没有几位教授，全是由40名助理医师撑起来的，其中一等助理医师10名，像弗洛伊德这样的二等助理医师有30名。二等助理医师从申请讲师到批准需一年之久。根据德国和奥地利的规定，弗洛伊德所担任的只是无报酬的讲师职务，这种职务的讲师无权参加系里召集的会议，也不付给工资。他只能为一些医学系班级主持供学生选修的专题。任这一职务的教师虽然没有报酬，但往往很受尊敬。一般来说，只有在某些方面有所专长的学者才有资格担任这种职务；而且只有任这一职务不久才有晋升教授的希望。不仅如此，还因为只有当上了讲师，才能开办第一流的私人诊所，并能享有在大学开设讲座的特权。1885年1月21日弗洛伊德递交的讲师申请书写道：“如果学院尊敬的教授们能授予我神经病专业的讲师职称，我将从两个方面促进人体病理学的这一分支的教学……”布吕克教授主动要求由他来审查弗洛伊德的工作并起草提名报告。他写道：“弗洛伊德博士撰写的显微解剖学论文中的结论已经得到了广泛的承认……他受过良好的全面教育，性格文静而严肃，在神经解剖领域是一位出色的工作者，头脑敏捷，思路清晰，对本专业各种文献有广博的知识，掌握了严谨的演绎法，具有很高的文字表达的组织才能……”接着，诺斯纳格教授和梅纳特教授在布吕克教授的推荐书上热情地签了名。他们三位教授组成资格审查委员会，可能因为他是犹太人的关系，故弗洛伊德以19比3选票获得了讲师的职称。
（三）两度到法国巴黎和南锡深造
1885年初，有一次出国留学的机会，竞争相当激烈，最后剩下了三个人：西格蒙德·弗洛伊德博士、弗里德里希·迪默尔（Friedrich Diemel）博士、尤利乌斯·霍亨内格（Junius Hochenegg）博士。迪默尔是私人讲师和第二眼科的助手，霍亨内格在外科工作。已经到5月末，医学院院委会关于出国奖学金的人选，还难以决定。不少教授和朋友给弗洛伊德以帮助，特别是布吕克教授给以极大的支持，才以13比9选票赢得了出国奖学金。弗莱施尔祝贺他时说：“……争夺奖学金的斗争非常激烈。你取胜的关键是布吕克教授为你动了感情。他说你是全大学多年来最优秀的科学家，他的讲话打动了所有在场的人。大家从来没见布吕克教授这样激动过，这样坚信自己的正确。他坚持要求院委会把这笔奖学金（600弗罗林）授给你，因为你同巴黎的沙可一起工作一定会产生十分重要的成果。”
1885年10月初，弗洛伊德来到法国巴黎的萨尔拜特里尔（Salpetriere）医院，向精神病学大师沙可学习。
萨尔拜特里尔原是一个精神病病人的收容所，自1862年沙可博士担任综合医院医务处主任以后，才逐渐建成被誉为“神经病学家圣地”的萨尔拜特里尔医院和科研中心。该院占地74英亩，高墙围绕之中有45幢独立的大楼，设备齐全，附有门诊，长期容纳6000名患者。
弗洛伊德赴法留学时刚29岁，而沙可教授已年近六旬。沙可生于法国巴黎，1853年获巴黎大学医学博士学位。1860年在萨尔拜特里尔医院建立精神病诊疗所，闻名欧洲，求医甚多。1873年和1883年先后当选法国医学科学院院士。1889年任第一届国际心理学大会名誉主席。著有《神经系统讲义》（1873~1884）、《沙可全集》（1888~1894）等。
当萨尔拜特里尔医院门诊部主任彼尔·马利（Bill Marley）博士，把维也纳神经病学专家本尼迪克特（Benedikt）的介绍信递给沙可时，他热情地把弗洛伊德带到办公室，详细地介绍了医院的概况，并建议和门诊部主任制订工作计划。
在半年多的留学中，主要工作有三项：
一是参加会诊。医生都要参加每周例行的实习医生会诊。会诊室是一套单独隔开的对外的门诊室，凡是首次来就医的新病人都在这里诊察。该室有十几位医生围成半圆形坐在一张检查台前，检查台后面坐着门诊部主任马利博士，沙可一进门，所有助手和访问医生立刻起立。当病人一个个脱下衣服露出他们的疾患部位后，沙可进行诊断。会诊患者的病都不是那种明显的、普通的疾病，他们事先都经过马利博士和巴金斯基博士仔细诊察，以确保这些病例都是既有趣又复杂的病症。沙可会诊时，首先向患者询问一番，搞清疾病产生的背景，把各种症状归入不同的神经病类别，然后作出诊断，提出治疗方案。
在对突眼性甲状腺肿、失语症（aphasia）、进行性肌肉萎缩病等各种疾病会诊时，弗洛伊德原以为自己在神经病学方面已经算得上训练有素，但仍怀着敬畏的心情倾听着沙可对各种类似的病例做出自己独到的分析，对疾病的本质及其病因提出具有创见性的理论。当沙可断定自己的判断有误时，他就马上承认，然后提出修正意见。不仅如此，当病人一个接一个地接受会诊时，所有助手和访问医生都可以随便打断沙可教授的话，提出疑问，进行反驳，或者表达相悖的观点。这在说德语的国家是闻所未闻的，在那些国家，教授就是神灵，他的诊断根本不容怀疑。一位柏林来的访问医生打断了沙可教授的话说：“可是，沙可先生，你所说的和杨—赫尔姆霍茨理论相矛盾呀。”沙可回答说：“理论当然好，但它不能阻挡事实说话。”
沙可会诊后，走到围成半圆坐着的医生们中间，离弗洛伊德很近，他想了想说：“一个人能得到最大满足莫过于亲眼看见新的东西。就是说认识到某种东西是新的。我们必须当明眼人，我们必须看、看、再看，直到最终看清事物的真相。我毫不惭愧地向诸位同仁承认，今天我在病人身上能够看到过去三十年来一直没有看到的东西。一个医生怎么能只看见自己学过的东西？这样下去医学就会僵化。我们必须去看、必须看见，我们必须反复思考、不断反省。我们必须让自己的思想朝着症状指引的任何方向自由驰骋。”因此，令弗洛伊德赞叹的是，沙可会诊中充满民主平等、集思广益、开拓创新的精神。
二是研究病例。沙可把患者带到办公室来进行认真的临床研究，把上千种病例分门别类，细致入微地分析它们之间的区别，然后把病人分别送到各个专门的病房里。多年来，沙可记下了数以百计、数以千计的病例，发表了许多论文和著作，详述了震颤麻痹症、进行性风湿症、动脉痉挛症、关节损害症、脊椎癌症、尿酸对关节炎的影响，以及后来以沙可命名的肌肉萎缩症。弗洛伊德听说有人这样评价沙可：“他对人体的探索相当于伽利略对天体，哥伦布对海洋，达尔文对动植物的探索。”
弗洛伊德和沙可一起到病房观察病人时，看到沙可在每张病床前停下来交谈几句，打量一番患者脸上痴呆的表情，他立刻意识到这些病人中的许多人已住院多年。虽然有些病例无法治愈，但沙可的研究至少使许多人的病情得到了一定程度的控制。在病床间，沙可低声告诉弗洛伊德每个患者的病例，如各种瘫痪症、脑溢血、动脉瘤、运动失调……在弗洛伊德看来，沙可观察几十年、研究几千病例的那种锲而不舍、执着探索、洞察入微的精神，不仅是高尚医德和医风的表征，而且也是高超医疗技艺的表现。当弗洛伊德告诉沙可教授“您被认为是神经病学的艺术家”的时候，他回答说：“他们是说我有所谓的第六感官？我告诉你这第六感官是什么，弗洛伊德先生，这是一种高度诚实的知觉，依靠多年严格的观察和探索，提出前人未提过的问题并寻求其答案。”
三是听讲座。沙可第一天见面就对弗洛伊德认真地说：“你对这些病例已经有所了解，弗洛伊德先生，可你还得听我的基础课：从萨尔拜特里尔返回维也纳时你必须成为一个‘visuel’（明眼人）。”
沙可在大礼堂每周做一次讲座。礼堂后墙上挂着一幅油画，画的是1795年法国精神病学先驱皮内尔（Philippe Pinel，1745~1826）在萨尔拜特里尔为精神病人打开枷锁。沙可的讲座在巴黎最受欢迎，吸引了大批医科学生、医生和对科学感兴趣的普通听众。整个礼堂座无虚席，连讲台两侧、沙可的背后都挤满了医科学生。
沙可对讲座的准备十分认真。他的讲稿先在助手面前预讲，然后通过大家分析讨论对各种医学术语做了修订。沙可的讲座理论前沿、内涵丰厚、资料新颖、生动活泼。沙可经常从德国、英国、意大利和美国的医学期刊上援引大量的论据来论证自己的发现，并尽量采用各种直观教具如人体塑像、石膏模型、图表等。弗洛伊德回想起在维也纳听过的那些条理不清、令人厌倦的讲座，就更加钦佩沙可的讲座力避陈词滥调，以及他所主张的医学文献能够像文学作品一样优美生动的大胆见解。
半年多来，在法国萨尔拜特里尔医院留学期间，沙可对癔症、催眠术和性病因的研究，使弗洛伊德大感兴趣，颇有收获。弗洛伊德在给玛莎的信中写道：“再没有别人如此深刻地影响着我，不管我自己是否认识到这个种子会长出丰硕的成果，反正沙可已成为了我最尊敬的一个学者。”
一是癔症观。有一天，沙可走进演讲堂，宣布他讲的题目是《男性癔症》。这对维也纳大学弗洛伊德讲师来说，简直是不可理解的。癔症音译“歇斯底里”，hysteria一词的词根“hysteron”，就是“子宫”。弗洛伊德学医这么多年，一直听说癔症只有女患者。医学界传统上把歇斯底里看作是妇女病，即因“子宫倒错”或“****”（clitoris）病症所引起。沙可这一创见，在讲演时引用大量病例为佐证。例如，马车夫波尔兹（Bolze），男性，25岁，一次事故，摔伤了右肩和右胳膊，但无外伤。6日后，马车夫波尔兹彻底瘫痪，起床后发现右臂一动不动地悬挂着，除了手指之外哪儿都不能活动。这个胳膊已无疼痛和冷热感觉。虽然我们了解的症状是肩膀和胳膊的运动彻底麻痹，皮肤感觉完全丧失，但肌肉反射正常，肩膀和胳膊没有受到生理性伤害，因此沙可诊断不是真正的麻痹症，而是癔症性瘫痪。就是说，那起事故使马车夫受到惊吓，运动麻痹其实是那次惊吓、那个精神创伤所致，而不是胳膊上的生理损伤所致。
后来，当马车夫波尔兹要出院时，弗洛伊德小声对沙可说：“病人根本就没瘫痪。”沙可回答道：“噢，可他确实瘫痪过！”看到弗洛伊德有些惑然，又说：“也许是由神经系统的某种微小损伤，加上从高处摔下来这一心理创伤所引起的，后来又被另一心理创伤治好了，也就是使他非得挥动双臂威胁对方的那么强烈的愤怒。”弗洛伊德不安地问：“沙可先生，我们是不是已经进入了心理学的领域，而不是生理疾病的领域？波尔兹的病是不是心理作用造成的？”沙可严厉回答：“波尔兹的癔症性瘫痪是生理病，产生于大脑皮层损失，主要是在控制手臂运动的区域，但是从本质上说又不是整体器质性病变。”后来，弗洛伊德曾问过门诊部主任马利先生，得知死于癔症瘫痪者尸检并没有发现器质性损伤。这时，弗洛伊德无奈地说：“是什么原因使某些人遭遇不太重大的事故之后变成癔症瘫痪者，而其他人却安然无恙？”马利说：“神经系统的遗传性脆弱。”
弗洛伊德认真研读了沙可教授有关癔症的各种论著，走遍了萨尔拜特里尔医院的各个病房，研究了各种类型的癔症，撰写一篇《癔症性与机体性症状学的比较》的论文。其中，他把机体性界定为“脊椎组织或大脑的生理损伤”，把癔症性界定为“表现性瘫痪”，因为它表现了一种观念，而不是机体损伤或疾病造成的创伤。其目的是要决定两种起因不同的瘫痪，即生理性瘫痪和精神性瘫痪，是否造成了瘫痪本身性质上的差异。
弗洛伊德想说明三点：（1）癔症性瘫痪可以孤立发生于身体某一部位，如胳膊，其他部分不受影响，而机体性瘫痪则是由脑疾病造成，所以通常是扩散性的；（2）在癔症性瘫痪中，更为显著的是感觉变化；（3）大脑瘫痪的运动变化分布可以用解剖学来解释和理解，而在癔症性瘫痪和癔症的其他表现中，解剖学解释似乎不复存在，因为它的变化来自观念、观察和想象。因此，弗洛伊德认为，癔症性瘫痪是依据患者对癔症的界限的观念来确定的。
可见，弗洛伊德与沙可教授的分歧在于：沙可坚信癔症性瘫痪是由神经系统的损伤造成，哪怕是很微小的损伤；只有当某种情绪强烈上升，终于克服或治愈了那个损伤，瘫痪才可能消除。例如波尔兹病例。弗洛伊德对此有所怀疑，因为从来没有人在活着的或死去的癔症性瘫痪人身上发现过大脑损伤，损伤存在于观念意识之中。