российский невропатолог, профессор (1912) Военно-медицинской академии в Петрограде. Исследовал двигательные и рефлекторные расстройства в эволюционном аспекте. Одним из первых в СССР разрабатывал генетическое направление в невропатологии.
Родился в Дербенте в армянской семье. Среднее образование получил в 1-ой Тифлисской классической гимназии. В Санкт-Петербурге окончил факультет естественных наук Петербургского университета в 1900 году, после чего — Военно-медицинскую академию в 1904 году со званием «лекарь с отличием». В 1908 году защитил докторскую диссертацию на тему «Клинические и экспериментально-психологические исследования речевой функции». Подготовка по неврологии Михаила Ивановича протекает в клинике выдающегося русского ученого, академика В. М. Бехтерева.
Студентом работал в физиологической лаборатории H. Е. Введенского; за выполненную здесь работу «О продолжительности переживания нерва» был награждён золотой медалью.
После защиты докторской диссертации выехал в трехгодичную командировку за границу, во время которой учился и работал в Австрии, Англии, Германии, Франции и др. Среди ученых Запада, с которыми Михаил Иванович встречался, он особенно высоко ценил и выделял Бабинского и Эдингера. Во время трехлетней командировки за границу Михаил Иванович работал у Людвига Эдингера (Франкфурт-на-Майне), Жозефа Бабинского (Париж), Германа Оппенгейма (Берлин), Вильгельма Эрба (Гейдельберг) и др.
Важным направлением научной деятельности М. И. Аствацатурова было изучение двигательных и рефлекторных расстройств в свете эволюционного учения. В ряде его работ отражены положения, которые в последующем явились основой теории о кортиковисцеральной патологии. В 1917 году был избран заведующим кафедрой нервных болезней Военно-медицинской академии, которую возглавлял в течение 20 лет (1917—1936 гг.) до последних дней жизни.
Автор книг «Психотерапия и психоанализ» (1923), «Учебник нервных болезней» (1925), «Руководство по военной невропатологии» (1935, ред. и соавтор) и около 100 других научных работ.