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关于学习的经典条件反射理论，是在大约一百年以前，由心理学史上最著名的人物之一——俄国的伊万·彼德维奇·巴甫洛夫（Ivan Petrovich Pavlov，1849年~1946年）提出并发展起来的。与本书中提到的大部分研究不同，巴甫洛夫的名字及其联想学习的基本观点在流行文化中被广泛接受（甚至在一首20世纪70年代滚石乐队的歌中也唱到“我像巴甫洛夫的狗一样流着口水”）。然而，人们大多并不清楚巴甫洛夫完成这一里程碑式发现的过程，也不理解其工作的真正意义。
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虽然巴甫洛夫对心理学作出了重要贡献，但他并不是一名心理学家，而是研究消化过程的俄国著名生理学家。1904年，他因在消化方面的研究而获得诺贝尔奖，而那些使他的职业生涯和心理学史发生巨大改变的重要发现却始于偶然。值得注意的是，在19世纪末，心理学还是一门十分年轻的科学，而且很多人认为它不是真正的科学。因此，对巴甫洛夫来说，从更可靠、更令人信服的生理科学转向心理学是一种很冒险的激进转变。他在20世纪初曾写下了生理学家在转行去研究大脑和行为时所面临的两难境地：
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从逻辑上讲，生理学家对生物行为的分析应该建立在更先进、更精确的科学，即物理和化学的基础上。但是如果要研究心理科学……我们将会把上层建筑建立在这门并不精确的学科上……事实上，心理学是否是一门自然科学，或者是否可以被看作一门科学，仍是一个值得探讨的问题（P.3）。
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回顾巴甫洛夫的科学发现，他冒着这种风险并作出了激进性的转变。这对于心理科学的进步和对人类行为的理解来说，都是一种幸运。
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巴甫洛夫的生理学研究主要是以狗为被试，研究唾液在消化中的作用。他和他的助手把各种可食用或不可食用的东西放入狗的嘴里，以观察唾液分泌的比例和数量。为了科学地测量唾液量，他们在狗身上做了个小手术，即在狗的面颊上划一小口，插入一根导管，用来收集唾液。通过这一研究，巴甫洛夫得到了很多崭新而有趣的发现。例如，他发现当一只狗得到流质食物后，只有少量唾液分泌；相反，当研究者给狗喂干性食物时，就会有大量唾液产生。在这些条件下，分泌唾液被巴甫洛夫称为“反射”，它是一种对特定刺激自动发生的反应，不需要任何学习。对人来说，分泌唾液也是一种纯粹的反射。假如你在读这句话时，我要求你尽可能多地分泌唾液，你一定做不到。但是，如果你饿了，并发现面前有诱人的食物时，不管你愿意与否，你都会分泌唾液。
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随着研究的继续，巴甫洛夫开始注意到一些完全出乎意料的现象。狗在食物放入嘴里之前，甚至在闻到食物的气味之前，就已经开始分泌唾液。一段时间以后，在没有任何消化刺激时，狗有时也会分泌唾液。这种分泌唾液的反射行为会随着狗在实验室中的某种经历而改变：“即使只给狗呈现喂食的容器，也足以引起它的完全消化反射（分泌唾液）；而且，狗看到喂食的人或者听到他的脚步声，也会产生这种反射”。（P.13）
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这对巴甫洛夫来说，是面临抉择的重要关头。他观察到与消化似乎并无关系的刺激引起了消化反射，用纯生理学理论无法解释这种现象。问题的答案只能到心理学中去找。
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理论假设
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巴甫洛夫提出，在实验室中，狗从经验中学会了在某种信号出现之后，期待食物的出现。这些“信号刺激”并不会自然地引起唾液分泌，但狗却把它们和食物联系起来，并且作出唾液分泌的反应。因此，巴甫洛夫认为一定存在着两种类型的反射。
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“无条件反射”是先天的、自动的，无需学习，并且对同一物种的所有成员而言都大体相同。食物进入口中时，人会分泌唾液；听到巨大的声音时，人会跳起来；灯光熄灭后，人的瞳孔会放大，等等，这些都是无条件反射的例子。条件反射则正好相反，它是通过经验或学习获得的，并在同一物种的不同成员间可能存在很大的差异。狗在听到脚步声时分泌唾液，或者当你闻到牙科诊室的气味时，你会感到牙疼等，这些都是条件反射。
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无条件反射的形成是无条件刺激（UCS）引起无条件反应（UCR）。在巴甫洛夫的研究中，无条件刺激（UCS）是食物，无条件反应（UCR）是唾液分泌。条件反射的形成是条件刺激（CS），如脚步声，引起条件反应（CR），如唾液分泌。你可能注意到这两个例子中的反应都是唾液分泌，但若唾液分泌的原因是听到脚步声的话，便是一种条件引起的反应，这是一种学习，不是狗的本能。
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巴甫洛夫试图解决的问题是：条件反射既然不是先天性的，那么它究竟是怎样获得的呢？他认为当给狗喂食时，如果在狗所处的环境中经常出现一种特定刺激，那么在狗的大脑中，这种刺激将与食物建立联系，从而成为食物即将要到来的信号。在食物与刺激建立联系之前，这种环境刺激不产生任何重要反应。换言之，对于狗来说，它是一种中性刺激（NS）。当狗一旦进入实验室时，虽然实验人员的脚步声可能使狗产生一种好奇反应（巴甫洛夫称它为“是什么”反应），但是它并不能引起狗的唾液分泌，此时的脚步声为中性刺激。然而一段时间后，因为每天狗被喂食前都听到同样的脚步声，它们就开始把这种声音与食物联系起来。根据这种理论，最终，仅仅出现脚步声也能引起狗的唾液分泌。所以，依照巴甫洛夫的观点，表3—1列出了中性刺激转变成条件刺激的过程。
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表3—1 中性刺激转变成条件刺激的过程
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这样巴甫洛夫就有了一套理论来解释他所观察到的现象，于是他便开始着手进行一系列实验，来证明这种理论的正确性。我们通常认为，在巴甫洛夫实验中，狗是听到铃声而分泌唾液的，这在后续的实验中被证明是正确的。但是正如你将看到的，在早期实验中，他使用的是节拍器。
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方法和结果
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巴甫洛夫得到了“一位热心而有公益精神的莫斯科商人”的资助，在彼得格勒（后来成为列宁格勒，现在又改成了它最早的名字——圣彼得堡）的医学实验研究中心建立了一个特殊的实验室。这个隔音实验室能够使被试与实验者及实验过程中的所有额外刺激完全隔离开。因此，在那里可以使用一种特定的刺激，并且在记录反应时，可排除实验者和动物直接接触而产生的影响。
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在建立了这种严格控制的实验环境之后，实验程序就相当简单了。巴甫洛夫选择食物作为无条件刺激。正如前面所提到的，食物将引起唾液分泌这一无条件反应。然后，巴甫洛夫需要寻找一种对狗来说是与食物毫不相干的中性刺激。为此，他选择了节拍器的声音。在几次建立条件反射的试验中，狗听到节拍器的滴答声后，就会立即得到食物。“一种中性的刺激被强加在先天的消化反射行为之上。我们观察到，这种刺激的组合在重复了几次以后，节拍器的声音就具有了能刺激唾液分泌的属性”（P.26）。换句话说，对于分泌唾液这种条件反应来说，节拍器的声音已经成为它的一种条件刺激。
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巴甫洛夫和他的助手通过使用不同的无条件刺激和中性刺激来详细说明这种初步发现。比如，在把一种柠檬汁之类的溶液倒入狗的嘴里之前（无条件刺激），向狗呈现香草的气味（中性刺激）。果汁无疑会引起狗的大量唾液分泌（无条件反应）。这种组合大约重复呈现20次后，即使只呈现香草的气味，狗也会分泌唾液。在一个视觉实验中，主试在给狗喂食之前先旋转一个物体，这种组合在重复5次以后，仅出现旋转的物体（条件刺激）就能引起狗的唾液分泌（条件反应）。
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巴甫洛夫工作的重要性和应用性不仅限于对狗分泌唾液的研究。他的经典条件反射理论解释了人类行为的很多方面，并有助于推动心理学成为一门真正的科学。
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研究发现的意义
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经典条件反射理论（也称巴甫洛夫条件反射学说）被人们普遍接受，并且这一理论自巴甫洛夫的研究之后，一直未曾改变。它可以解释和说明许多人类行为，包括：恐惧症从何而来；你为何不喜欢某种食物；什么是你情绪的来源；广告是如何发生作用的；为何在面试或考试前你会感到焦虑；是什么引起你的性欲，等等。下面将讨论几项有关这一理论的研究。
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经典条件反射关注反射行为：这些行为不为意识所控制。任何一种中性刺激都可用于形成条件反射。通过建立经典条件反射，你会在听到门铃声时眨左眼，看到蓝色闪光时心跳加快，或是吃草莓时产生性欲冲动。门铃、蓝光和草莓都是与条件反应无关的中性刺激，直到它们与无条件刺激配对联系起来时才成为条件刺激。这些条件反应即眨眼（如对着眼睛吹气）、心率加快（如突然一声巨响）和性冲动（如浪漫的拥抱）。
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为了直观地体验经典条件反射的过程，你可以在自己身上进行以下这个实验。你所需要的只是一只铃铛、一面镜子和一间关灯后一片漆黑的房间，这个房间就是你的临时实验室。你的瞳孔会由于灯光亮度的变化而产生放大和缩小的反应。你无法随意地控制瞳孔变化，而且你也不必去学怎样控制它。如果我对你说“现在请你放大瞳孔”，你是无法做到的。然而，当你走进漆黑的剧场，你的瞳孔会立即扩大。因此，光线的减弱对瞳孔放大来说就是一种无条件刺激，能产生无条件反应。在临时实验室里按响铃，随即关上灯，在黑暗中等待大约15秒后再打开灯，再等15秒后重复这一过程：响铃……关灯……等待15秒钟……开灯……将中性刺激（铃声）和无条件刺激（黑暗）构成的组合重复10到20次，确保铃声只在突然的黑暗前出现。现在，打开灯，靠近镜子仔细观察自己的眼睛，铃响后你将看到即使没有灯光的变化，你的瞳孔也会有轻微的放大！于是，铃声变成了条件刺激，瞳孔放大变成了条件反应。
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相关研究和近期应用