Inną kompleksową metodą rehabilitacyjną jest metoda nazywana SI (z ang. sensory integration), czyli integracja sensoryczna. Została opracowana przez psychologa Jean Ayres, która prowadziła prace badawcze i leczyła osoby ze schorzeniami neurologicznymi w Instytucie Badań Mózgu Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. Metoda ta polega na integracji czynności zmysłów z właściwą reakcją ruchową. Jest to możliwe dzięki procesom dokonujących się w mózgu każdego człowieka, polegającym na odbieraniu, rozpoznawaniu, przetwarzaniu oraz odpowiednim interpretowaniu już posiadanych informacji, które mózg czerpie ze zmysłów, a następnie odpowiada właściwą reakcją ruchową. Dzięki wieloletniej praktyce i doświadczeniu J. Ayres opracowała sposoby oraz zasady rehabilitacji przeznaczonej dla dzieci z dysfunkcjami psychoruchowymi. Od roku 1980 stosowany jest test południowokalifornijski (Test-SCSIT), który określa bardzo dokładnie rodzaj zaburzenia ruchu oraz czucia. Na podstawie przeprowadzonych badań i wyników testu opracowuje się dokładne wskazówki terapeutyczne dla każdego dziecka. Rehabilitacja, zależnie od potrzeb, obejmuje stymulację poszczególnych zmysłów np. motoryki dużej, motoryki małej, percepcji, koordynacji wzrokowo-ruchowej itp. Głównymi kierunkami w rehabilitacji są procesy hamowania, eliminowania lub ograniczania drogą stymulacji negatywnych bodźców, które występują przy nadwrażliwości układu zmysłów np. nadpobudliwości ruchowej, trudnościach w koncentracji uwagi, oraz dostarczaniu bardzo silnych, różnorodnych bodźców przy niedostatecznej wrażliwości układu zmysłów np.; zaburzeniach ruchowych, percepcji i koordynacji.
Jean Ayres w swojej metodzie rehabilitacyjnej skupiła uwagę nie tylko na sposobach postępowania z dzieckiem, u którego występują zaburzenia układu nerwowego, ale również na zaburzeniach emocjonalnych, wynikających z nieustannego poczucia niepewności. Uważa, że neurologiczne zaburzenia są dostatecznym upośledzeniem, ale na szczycie tych zaburzeń dziecko zwykle ma dodatkowe upośledzenie, którym jest negatywne samowyobrażenie. Istnieją trzy przyczyny negatywnego samowyobrażenia: to, w jaki sposób funkcjonuje układ nerwowy, poczucie frustracji i niewystarczalności, które pojawia się wtedy gdy dziecko nie potrafi wykonać dobrze czegoś oraz gdy inni ludzie negatywnie reagują na to, co dziecko zrobiło. .
Stymulacja dziecka polega na dostarczaniu odpowiednich bodźców poszczególnym zmysłom najczęściej podczas zabawy lub wykonywania określonego zadania. W rehabilitacji biorą udział przede wszystkim rodzice, którzy otrzymują od wykorzystania terapeuty wskazówki i zalecenia dotyczące zasad postępowania z ich dzieckiem. Jednak rodzice bez fachowej pomocy specjalistów i odpowiedniego sprzętu rehabilitacyjnego nie są w stanie samodzielnie pomóc swojemu dziecku. Ze względu na zabawowy charakter terapii elementy metody SI chętnie są wykorzystywane przez terapeutów i rodziców w pracy z dziećmi.