עד לכניסתו של ניל מילר עולם הלמידה היה מחולק בצורה דיכוטומית לשני סוגי למידה (או התניה):
.התניה אופרנטית – המבוססת על התנהגות רצונית המקבלת חיזוקים ועל ידי כך מגדילה את שכיחותה; והתניה קלאסית שהיא התניה של המערכת הלא רצונית (האוטונומית).
ניל מילר שאל את השאלות: האם אפשר "לערבב" את שני סוגי ההתניות; האם אפשר לתת חיזוקים למערכת הלא רצונית ובכך להשפיע עליה; האם אפשר ללמד העלאה או הורדה של קצב הלב רק על ידי מתן חיזוק חיובי (למשל מזון) בכל פעם שקצב הלב משתנה בכיוון הרצוי; האם אפשר לשנות את התנועתיות של הקיבה על ידי התניות? וכו'.
ישאל השואל: מה כל כך מרגש בשאלות תיאורטיות -אולי אפילו משעממות אלו? ובכן, שאלות אלו נוגעות בתקווה אנושית מאוד גדולה: התקווה שנוכל לתקן ליקויים בתפקוד גופנו באמצעות תהליכי התניה. האם אפשר יהיה לתקן לב שאינו מתפקד נכון על ידי כך שנלמד לב זה מהו הקצב עליו יקבל האורגניזם חיזוק? האם אפשר יהיה ללמד מערכת עצבים שאינה מתפקדת נכון – על ידי תהליכי התניה- להגיע לתפקוד נכון?
ובכן ניל מילר נגע בתקווה זו – וזו הסיבה שכל כך הרבה חוקרים ומטפלים התחילו לנהות אחרי תחום זה שהוא פיתח – תחום הפסיכולוגיה הרפואית בכלל, והביופידבק בפרט.
הפסיכולוגיה הרפואית והביופידבק הוציאו את מחלות הנפש ממרכז התמונה – והעבירו את מוקד העניין למחקר בתחום הלחץ והשפעותיו על בריאות, וכיצד שימוש בכלים של הרגעת הגוף – ביופידבק וטכניקות הרפיה שונות – יכול לתת מענה לתחלואים גופניים שונים.
ניל מילר, אם כן, לא רק שייסד את תחום הביופידבק. הוא היה גם מחלוצי המחקר בפסיכולוגיה של הלחץ, (יחד עם תלמידו Bruce McEwan ) ומהמנסחים הראשונים של הגדרת תחום הפסיכולוגיה הרפואית (יחד עם תלמידו Jay Weiss).
ניל מילר, בעצם ניסה לשלב תיאוריות למידה עם חשיבה פסיכואנליטית. ושבעצם כבר בתחילת הקרירה שלו הוא נסע לווינה לעבור פסיכואנליזה (אצל היינץ הרטמן. אצל פרויד זה היה יקר מדי – 20 דולר!).