学习即条件反射

巴甫洛夫（Ivan Pavlov）是俄国著名的生理学家，早年因消化生理学研究而闻名于世，荣获1904年诺贝尔生理学或医学奖。他的研究多以狗为被试，在实验中他和助手无意中发现了一个很有意思的现象：研究人员给狗喂食时，它会分泌唾液，这是正常的生理现象，但反复多次之后，狗只要看到食物，即使没有吃到，也会分泌唾液，甚至尚未看到食物，只看到食物容器或听到研究人员的脚步声，都会分泌唾液。这个现象引起了巴甫洛夫的好奇，他想知道食物容器或脚步声与唾液分泌之间到底存在着怎样的联系或作用机制。为此，他专门设计了一个实验，这便是著名的经典条件反射实验。所谓条件反射指的是，由大脑皮层内中性刺激的兴奋灶和无条件刺激的兴奋灶之间暂时联系的接通而建立起来的反射。日常生活中我们所熟知的“望梅止渴”、“谈虎色变”等都是条件反射在起作用。由此，他提出了学习的经典条件作用说，该学说在心理学上具有里程碑式的意义，为学习的研究提供了一种新的思路。

一、实验目的

探讨条件刺激如何取代无条件刺激的作用，引起个体相同的反应。

二、实验过程

巴甫洛夫首先根据他的理论假设提出一些概念：

无条件刺激：引起某种固定反应的刺激。在实验中，即指食物。

无条件反应：由无条件刺激所引起的固定反应，它往往是与生俱来的，不需要学习和训练。在实验中，即指食物引起唾液分泌。

条件刺激：原来的中性刺激，在条件反射中，它能取代无条件刺激引起反应。在实验中，即指伴随食物或稍前于食物出现的声音。

条件反应：条件作用形成后，由条件刺激引起的反应。在实验中，即指由声音引起唾液的分泌。

为确保刺激源的唯一性，巴甫洛夫专门建了一个隔音的实验室，排除其他干扰因素。在实验中，他选择食物作为无条件刺激，狗吃到食物时会自然地分泌唾液。他又选择节拍器的声音作为中性刺激，它与食物毫不相干，不会引起唾液的分泌。

在实验中，巴甫洛夫首先让狗听到节拍器的声音，然后立即给它喂食，这时，狗会分泌大量的唾液。反复多次训练之后，巴甫洛夫向狗单独呈现声音而不出现食物，观察狗的反应。如同实验者预期的那样，听到声音后狗就像已经吃到食物一样，自然地分泌唾液。这说明条件反射已经形成，原本的中性刺激已经成为引起唾液分泌的条件刺激。巴甫洛夫的条件反射实验阶段如下表所示：

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巴普洛夫经典条件反射示意图

条件反射建立过程

三、实验结论

巴甫洛夫的实验印证了条件反射的存在，说明它可以替代无条件反射引起个体相同的反应。这当中，条件刺激与无条件刺激相伴出现是作用的关键。在此基础上，巴甫洛夫还进行了拓展研究，如变换中性刺激，采用香草气味或旋转物体等，发现条件反射都能建立。此外，他还变换了条件刺激与无条件刺激出现的时间：两者同时出现；条件刺激先于无条件刺激出现，同时停止；条件刺激后于无条件刺激出现，同时停止；条件刺激结束后无条件刺激再出现。结果发现，在各种不同的情况下，条件刺激先于无条件刺激出现的效果最佳，同时出现的效果次之，而其他两种结合方式则很难建立条件反射。

巴甫洛夫及后续研究者还发现，当条件反射建立之后，其他与条件刺激性质类似的刺激也能够引起同样的条件反射，而无需重新经历条件作用的历程，这一现象被称为泛化。另外，条件反射建立之后，如果一直不再使条件刺激与无条件刺激相伴出现，那么已经建立的条件反射将逐渐减弱，甚至不再出现，这一现象被称为消退。

巴甫洛夫的经典条件反射实验以科学实验的方式向我们揭示了行为的学习途径。巴甫洛夫认为，人类的学习就是条件反射建立的过程，而记忆则是对条件反射的巩固，我们的许多行为或感觉都是通过条件反射来塑造的。如司机驾车行驶在马路上，看到交警，就会不自觉地紧张起来；带孩子去医院看病，还没走进大门，孩子就开始哭了；甚至还有人通过条件反射来训练自己家的狗做四则运算，可见其力量的强大。经典条件反射在性质上属于联结式学习，即将两个本没有关联的事物联系在一起，学习便产生了。

巴甫洛夫同时也是一位实验生理学家，他并不满足于得到条件反射的结果，而是试图在此基础上揭示条件反射形成的生理机制，从而提出了暂时联系说。他认为，条件刺激与非条件刺激的多次结合，会使大脑皮层内产生的两个兴奋灶之间建立暂时性的神经联系——神经接通，这是条件反射形成的脑内神经机制。它是一种具有普遍意义的大脑活动方式，是高等动物和人类对环境刺激的适应。为找到动物与人类神经活动的区别，巴甫洛夫提出了第一信号系统和第二信号系统的概念。第一信号系统是指直接作用于各种感觉器官的具体的条件刺激，如声音、光线等；第二信号系统指的是语言和文字，它能够作为刺激条件建立条件反射系统，就如前面提到的“谈虎色变”。只有人类才具有语言文字，因此也只有人类才有第一、第二两种信号系统，而动物只有第一信号系统。人类的高级神经系统是两个信号系统共同作用的结果，是人类思维的物质基础。

巴甫洛夫把比较精确而又客观的方法引入对动物学习的研究，把心理与生理统一起来，对高级心理活动进行了卓有成效的研究，从而对心理学的发展产生了巨大影响。由于巴甫洛夫的研究有助于心理学摆脱心灵主义和内省法的束缚，因而为美国行为主义心理学所关注，条件反射成了行为主义的一个主要部分，几乎成了20世纪上半叶学习理论的基础。