伊凡·巴甫洛夫的條件反射

諾貝爾獎金獲得者、俄國生理學家伊凡·巴甫洛夫（Ivan Pavlov，1870－1932）是最早提出經典性條件反射的人。他在研究消化現象時，觀察了狗的唾液分泌，即對食物的一種反應特征。他的實驗方法是，把食物顯示給狗，并測量其唾液分泌。在這個過程中，他發現如果隨同食物反復給一個中性刺激，即一個并不自動引起唾液分泌的刺激，如鈴響，這狗就會逐漸“學會”在只有鈴響但沒有食物的情況下分泌唾液。一個原是中性的刺激與一個原來就能引起某種反應的刺激相結合，而使動物學會對那個中性刺激做出反應，這就是經典性條件反射的基本內容。

　　條件反射的情境涉及四個事項，兩個屬于刺激，兩個屬于機體的反應。一個是中性刺激，它在條件反射形成之前，并不引起預期的、需要學習的反應。這是條件刺激（ＣＳ），在巴甫洛夫的實驗中就是鈴響。第二個刺激是無條件刺激（ＵＣＳ）。它在條件反射形成之前就能引起預期的反應：條件反射形成之前，出現了肉，即ＵＣＳ，就引起唾液分泌。對于無條件刺激的唾液分泌反應叫作無條件反應（ＵＣＲ）。這是在形成任何程度的條件反射之前就會發生的反應。由于條件反射的結果而開始發生的反應叫作條件反應（ＣＲ），即沒有肉，只有鈴響的唾液分泌反應。當兩個刺激緊接著（在空間和時間上相近），反復地出現，就形成條件反射。通常，無條件刺激緊跟著條件刺激出現。條件刺激和無條件刺激相隨出現數次后，條件刺激就逐漸引起唾液分泌。這時，動物就有了條件反應。一度中性的條件刺激（鈴響）現在單獨出現即可引起唾液分泌。

　　中性刺激與無條件刺激在時間上的結合稱為強化，強化的次數越多，條件反射就越鞏固。條件刺激并不限于聽覺刺激。一切來自體內外的有效刺激（包括復合刺激、刺激物之間的關系及時間因素等）只要跟無條件刺激在時間上結合（即強化），都可以成為條件刺激，形成條件反射。一種條件反射鞏固后，再用另一個新刺激與條件反射相結合，還可以形成第二級條件反射。同樣，還可以形成第三級條件反射。在人身上則可以建立多級的條件反射。

　　當條件刺激不被無條件刺激所強化時，就會出現條件反射的抑制，主要有消退抑制和分化。條件反射建立以后，如果多次只給條件刺激而不用無條件刺激加以強化，結果是條件反射的反應強度將逐漸減弱，最后將完全不出現。例如，對以鈴聲為條件刺激而形成唾液分泌條件反射的狗，只給鈴聲，不用食物強化，多次以后，則鈴聲引起的唾液分泌量將逐漸減少，甚至完全不能引起分泌，出現條件反射的消退。

　　巴甫洛夫認為，消退是因為原先在皮質中可以產生興奮過程的條件刺激，現在變成了引起抑制過程的刺激，是興奮向抑制的轉化。這種抑制稱為消退抑制。巴甫洛夫指出，消退抑制是大腦皮質產生主動的抑制過程，而不是條件刺激和相應的反應之間的暫時聯系已經消失或中斷。因為如果將已消退的條件反射放置一個時期不做實驗，它還可以自然恢復；同樣，如果以后重新強化條件刺激，條件反射就會很快恢復，這說明條件反射的消退不是原先已形成的暫時聯系的消失，而是暫時聯系受到抑制。消退發生的速度，一般是，條件反射愈鞏固，消退速度就愈慢；條件反射愈不鞏固，就愈容易消退。

　　在條件反射開始建立時，除條件刺激本身外，那些與該刺激相似的刺激也或多或少具有條件刺激的效應。例如，用500赫的音調與進食相結合來建立食物分泌條件反射。在實驗的初期階段，許多其他音調同樣可以引起唾液分泌條件反射，只不過它們跟500赫的音調差別越大，所引起的條件反射效應就越小。這種現象稱為條件反射泛化。以后，只對條件刺激（500赫的音調）進行強化，而對近似的刺激不給予強化，這樣泛化反應就逐漸消失。動物只對經常受到強化的刺激（500赫的音調）產生食物分泌條件反射，而對其他近似刺激則產生抑制效應。這種現象稱為條件反射的分化。

　　巴甫洛夫所做工作的重要性是不可估量的。他的研究公布以后不久，一些心理學家，如行為主義學派的創始人華生，開始主張一切行為都以經典性條件反射為基礎。雖然在美國這一極端的看法后來并不普遍，但在俄國以經典性條件反射為基礎的理論在心理學界在相當長的時間內曾占統治地位。無論如何，人們一致認為，相當一部分的行為，用經典性條件反射的觀點可以作出很好的解釋。

　　條件反射是指：兩樣本來沒有任何聯系的東西，因為長期一起出現，以后，當其中一樣東西出現的時候，便無可避免地聯想到另外一樣東西，是有機體因信號的刺激而發生的反應。例如鈴聲本來不會使狗分泌唾液，但是如果在每次喂食物之前打鈴，經過若干次之后，狗聽到鈴響就會分泌唾液，這種因鈴聲這個信號的刺激而發生的反應叫做條件反射，鈴聲叫做條件刺激。

　　條件反射是后天獲得的，是在生活過程中通過一定條件，在非條件反射的基礎上建立起來的反射，是高級神經活動的基本調節方式，人和動物共有的生理活動。形成條件反射的基本條件是無關刺激與非條件刺激在時間上的相結合。任何無關刺激與非條件刺激相結合，都可以形成條件反射，一般認為必須有大腦皮質參加才能實現。傳統觀點認為，條件反射的建立，是由于在條件刺激的皮質代表區和非條件刺激的皮質代表區之間多次的同時興奮，發生了機能上的“暫時聯系”。條件刺激在皮質引起的興奮，可以通過暫時聯系到達非條件反射的皮質代表區，于是引起本來不能引起的反應。目前，暫時聯系的神經機制尚不清楚。條件反射建立之后，如果反復使用條件刺激而得不到非條件刺激的強化，條件反射就會消退。在條件反射形成的初期，條件反射還出現泛化與分化的現象、這是大腦皮質實現復雜的分析綜合機能的基礎。

　　某些條件反射也可以經過遺傳而鞏固下來。

　　補充:

　　條件反射是個體生活過程中，在非條件反射的基礎上形成的，也可通過實驗訓練形成。例如，給狗進食會引起唾液分泌，這是非條件反射，食物是非條件刺激。給狗以鈴聲刺激，狗并不分泌唾液，因為鈴聲與進食無關，故稱為無關刺激。但如在給狗進食前先出現鈴聲，然后再給食物，兩者多次結合后，單獨給以鈴聲刺激，狗也會分泌唾液。這是因為鈴聲與食物多次結合應用后，鈴聲已成為食物的信號，由無關刺激轉變成條件刺激。由條件刺激引起的反射稱為條件反射。在日常生活中，任何無關刺激只要多次與非條件刺激結合，都可能成為條件刺激而建立條件反射，因而條件反射數量無限。條件反射形成的基本條件是無關刺激與非條件刺激在時間上的結合，這個過程稱為強化。條件反射建立后，如果只反復給予條件刺激，不再用非條件刺激強化，經過一段時間后，條件反射效應逐漸減弱，甚至消失，這稱為條件反射的消退。初建立的條件反射還不鞏固，容易消退。為使條件反射鞏固下來，就需要不斷地強化。人們的學習過程就是條件反射建立的過程，要想獲得鞏固的知識，就要不斷地復習強化。

　　條件反射形成的機制尚未完全清楚，可能是傳入的非條件刺激信息和條件刺激的信息，在各級中樞之間建立了暫時性的功能聯系，在人類和高等動物這種暫時性功能聯系，必須通過大腦皮層才能建立起來。

　　我來說一下:

　　反射一般可以分為兩大類：非條件反射和條件反射。根據信號系統的性質來劃分，條件反射又可分為第一信號系統的反射和第二信號系統的反射。

　　非條件反射是指人生來就有的先天性反射。是一種比較低級的神經活動，由大腦皮層以下的神經中樞（如腦干、脊髓）參與即可完成。膝跳反射、眨眼反射、縮手反射、嬰兒的吮乳、排尿反射等都非條件反射。梅子是一種很酸的果實，一吃起來就讓人口水直流。這種反射活動是人與生俱來、不學而能的，因此屬于非條件反射。

　　條件反射是人出生以后在生活過程中逐漸形成的后天性反射，是在非條件反射的基礎上，經過一定的過程，在大腦皮層參與下完成的，是一種高級的神經活動，是高級神經活動的基本方式。多次吃過梅子的人，當他看到梅子的時候，也會流口水。這就是他在曾經吃過梅子流口水的基礎上都能完成的，因此是條件反射。可以想象一下，如果當年曹操的士兵都沒有吃過梅子，也從沒有人告訴他們梅子是酸的，那將是什么樣的一種結局。

　　根據引起條件反射的信號的類型，條件反射又可分為第一信號系統的反射和第二信號系統的反射。由各種視覺的、聽覺的、觸覺的、嗅覺的、味覺的具體信號引起的，叫做第一信號系統的反射。是人和動物共有的。

　　人類在與大自然斗爭的過程中，在群體中產生了語言，大腦越來越發達，在大腦皮層形成了語言中樞，于是人類能對抽象的語言文字形成條件反射，這是是人類所特有的，屬于第二信號系統的反射，例如望梅止渴。

　　建立條件反射的過程如下：用無關刺激（如鈴聲）單獨作用幾秒鐘，再用一非條件刺激（如進食）跟它結合，兩者共同作用一定時間。結合若干次以后，單獨使用無關刺激，就能引起原來由非條件刺激引起的反應（如分泌唾液），這里鈴聲已經變成分泌唾液的條件刺激，條件反射就形成了。

　　非條件反射是條件反射的基礎，條件反射提高了動物對環境的適應能力，大腦越發達的動物，建立的條件反射也就越復雜。

　　反射活動是中樞神經系統的基本活動形式。反射可分為非條件反射與條件反射。非條件反射是機體先天固有的反射；例如，異物刺激角膜引起眼瞼閉合的角膜反射、嬰兒的吸吮反射、膝跳反射等。這些反射的通路生來就有，反射弧固定。引起非條件反射的刺激稱為非條件刺激。條件反射是機體后天獲得的。它是在個體的生活過程中，在非條件反射的基礎上建立起來的反射活動。它們的反射通路不是固定的，因此具有更大的易變性和適應性。

　　（一）條件反射的形成

　　研究條件反射，常以動物為對象。最常見的條件反射是食物唾液分泌條件反射。給狗進食會引起唾液分泌，這是非條件反射；食物是非條件刺激。給狗聽鈴聲不會引起唾液分泌，鈴聲與唾液分泌無關，稱為無關刺激。但是，如在每次給狗進食之前，先給聽鈴聲，這樣經多次結合后，當鈴聲一出現，狗就有唾液分泌。這時，鈴聲已成為進食（非條件刺激）的信號，稱為信號刺激或條件刺激。由條件刺激（鈴聲）的單獨出現所引起的唾液分泌，稱為食物唾液分泌條件反射。可見，條件反射是后天獲得的。形成條件反射的基本條件是非條件刺激與無關刺激在時間上的結合，這個過程稱為強化。任何無關刺激與非條件刺激多次結合后，當無關刺激轉化為條件刺激時，條件反射也就形成。

　　如果無關刺激（聲、光等）與引起動物軀體運動的非條件刺激（如機械、電刺激肢體皮膚等）多次結合，則可形成防御運動條件反射。有的條件反射較復雜，它要求動物完成一定的操作。例如，大鼠在實驗箱內由于偶然踩在杠桿上而得到食物，如此重復多次，則大鼠學會自動踩杠桿而得食。在此基礎上進一步訓練，只有當某種信號（如燈光）出現時踩杠桿，才能得到食物。這樣多次訓練強化后，動物見到特定的信號（燈光），就去踩杠桿而得食。這種條件反射稱為操作式條件反射。它的特點是，動物必須通過自己的某種運動或操作才能得到強化。

　　條件反射建立之后，如果反復應用條件刺激而不給予非條件刺激強化，條件反射就會逐漸減弱，最后完全不出現。這稱為條件反射的消退。例如，鈴聲與食物多次結合應用，使狗建立了條件反射；然后，反復單獨應用鈴聲而不給予食物（不強化），則鈴聲引起的唾液分泌量會逐漸減少，最后完全不能引起分泌。條件反射的消退是由于在不強化的條件下，原來引起唾液分泌的條件刺激，轉化成了引起大腦皮層發生抑制的刺激。條件反射的消退并不是條件反射的喪失，而是從原先引起興奮（有唾液分泌）的條件反射轉化成為引起抑制（無唾液分泌）的條件反射；前者稱為陽性條件反射，后者稱為陰性條件反射。

　　在機體生活過程中，條件反射可以不斷建立，而由于環境的改變一些條件反射發生了消退，又有一些新的條件反射建立，這樣使動物對環境的變化能更好地適應。

　　（二）條件反射的生物學意義

　　在個體生活過程中，如果只有非條件反射是無法在多變的環境中生存的。可以設想，機體不能只依靠食物掉入口中才引起吃食動作，更不能只在身上遭受傷害時才引起防御動作。實際上，在生命活動中，單純的非條件反射是不存在的；機體在復雜多變的環境中，不斷在非條件反射的基礎上建立新的條件反射，所以條件反射與非條件反射是密切地聯系在一起的。

　　條件反射與非條件反射相比，前者的數目是無限的，后者是有限的。條件反射擴展了機體對外界復雜環境的適應范圍，使機體能夠識別還在遠方的刺激物的性質，預先作出不同的反應。因此，條件反射使機體具有更大的預見性、靈活性和適應性。

　　（三）條件反射形成的機制

　　條件反射形成的機制還不完全清楚。曾經推想過，條件反射的建立是大腦皮層的條件刺激興奮灶與非條件刺激興奮灶在多次結合后，兩個興奮灶之間形成了暫時聯系。但這一推想得不到實驗的證明。目前認為，條件反射的建立與中樞許多部位都有關系，其中腦干網狀結構和大腦皮層起著重要的作用。