巴甫洛夫经典条件反射实验的材料、过程和结论是什么?

巴甫洛夫较早致力于研究狗的消化系统。他发现,当食物被放进狗的胃里时,胃壁会分泌胃液促进消化。一系列研究表明,胃液分泌的数量和持续时间随放入胃中食物的种类和数量而变化。为了清楚地确定胃部的变化,巴甫洛夫用他精湛的手术暴露了狗胃的一部分。他切开了狗肚子的一部分,然后在身体的一侧切开一个洞,在外面接了一个育儿袋。这样,狗其实有两个胃:一个是原来的胃,它的大部分组织还在发挥它的基本功能;另一种是通过手术连接到外部的小胃(或“巴甫洛夫囊”),可以观察到这个囊的内部。巴甫洛夫发现囊袋的分泌物与胃的分泌物完全相同。完成这些准备后,巴甫洛夫就可以了解消化过程的细节了。他还获得了诺贝尔医学奖。

巴甫洛夫基于实验研究得出的基本结论是,动物有一种与生俱来的生理反射,这种反射随着胃中食物的种类和数量以非常准确的方式分泌胃液。这个结论同样适用于唾液分泌,因为狗唾液分泌的情况与口中食物的种类和数量完全一致。比如,当嘴里有食物时,你会分泌出浓浓的唾液来启动消化过程,当你在嘴里滴一点酸时,你会分泌出很多淡的唾液来稀释酸。巴甫洛夫在实验中遇到了新情况。如果把狗的食道切开,从脖子移到外面,食物可以咀嚼和吞咽,但不会进入胃里,而是从脖子流出来。巴甫洛夫发现,当食物进入胃时,狗仍然分泌几乎一样多的胃液。这使他得出结论,引起反射分泌的刺激不仅可以是胃里的食物(即适当的刺激),也可以是嘴里的食物(即信号刺激)。巴甫洛夫后来发现,狗的胃液分泌活动可以由狗以前吃过的菜引起,甚至可以由看到以前喂过食物的人引起。这种情况和属于生理反射的分泌活动完全不同。巴甫洛夫认为,反射有两种:一种是生理反射,是任何动物的所有成员都会表现出来的内在反射,它们是神经系统固有组织的一部分;另一种是心理反射,他后来改名为条件反射,是特定的动物由于特定的经历而产生的。比如所有的狗在胃里有食物的时候都会分泌胃液,但是只有那些有一定经验的狗在听到铃声的时候才会产生胃液分泌。

现在我们来看看经典的条件反射实验。他用避孕套固定住了狗。唾液是通过一根连接在狗下巴外侧的管子收集的。该管道连接到一个设备上,该设备可以测量以立方厘米为单位的总量,并记录分泌的液滴数量。如前所述,当狗嘴里有食物时,它会产生流涎的反应。这种反应是本能所固有的。巴甫洛夫把这种食物的无条件刺激称为“UCS”,而把唾液分泌的反射称为无条件反射,称为“UCR”。为了使狗对某种刺激(如铃铛)形成条件反射,将这种只引起探索性反射的中性刺激(如铃铛)与无条件刺激(如肉)配对。经过一系列的匹配尝试,不提供肉只打铃也会导致狗产生唾液分泌。在这种情况下,铃声就变成了条件刺激,简称“CS”,铃声引起的唾液分泌就是条件反射,简称“CR”。可见,条件反射只是条件刺激和无条件刺激配对的结果。

需要指出的是,在巴甫洛夫看来,重要的是引起反思的刺激,反思后的结果没有理论意义。这样,虽然巴甫洛夫和桑代克都在分析刺激和反应之间的联系,但他们对形成这种联系的程序和学习过程的解释是完全不同的。我们可以将巴甫洛夫和桑代克的实验程序与下列程序进行比较:

因为巴甫洛夫的无条件刺激(UCS)和桑代克的强化刺激(S’)的时间和作用不同,前者可以说是一种刺激辨别学习,后者是通过强化刺激来加强刺激与反应之间的联系。所以,如果我们把巴甫洛夫的无条件刺激强化叫做强化,就容易造成一些混乱。