伊万·彼德罗维奇·巴甫洛夫(俄文:Иван Петрович Павлов 英文:Ivan Petrovich Pavlov,1849年9月26日—1936年2月27日),俄国生理学家、心理学家、医师、高级神经活动学说的创始人,高级神经活动生理学的奠基人。
条件反射理论的建构者,也是传统心理学领域之外而对心理学发展影响最大的人物之一。
1904年,巴甫洛夫因在消化系统生理学方面取得的开拓性成就,获得了诺贝尔生理学与医学奖。他是俄国第一个获得诺贝尔奖的科学家。
1936年2月27日,巴甫洛夫逝世。
经典条件反射 (又称巴甫洛夫条件反射)
是指一个刺激和另一个带有奖赏或惩罚的无条件刺激多次联结,可使个体学会在单独呈现该一刺激时,也能引发类似无条件反应的条件反应。
经典条件反射最著名的例子是巴甫洛夫的狗的唾液条件反射。
经典条件反射具有获得、消退、恢复、泛化四个特征,它与操作性条件反射既有区别,又有相似之处。
以经典条件反射理论为基础的行为治疗方法主要包括厌恶疗法和系统脱敏感疗法。
经典条件反射基本定义
经典条件反射(巴甫洛夫条件、反应条件、alpha条件),又译古典制约。
经典条件反射(classical conditioning)的典型范例,包含了可重复的中性刺激和非条件刺激。
非条件刺激(unconditioned stimulus、US)能够引起非条件反应(unconditioned response、UR),且不需要经过学习,非条件刺激和非条件反应的关系,称做非条件反射。
条件刺激(conditioned stimulus、CS)则是能够引起条件反应(conditioned response、CR)的初始中性刺激(neutral stimulus、NS),这是需要学习的。
且条件刺激与心理学上立即性和长期性的期待、满足与恐惧有关,条件刺激和条件反应的关系,称做条件反射。
当非条件刺激重复性地或是猛烈地伴随着某个中性刺激,这个中性刺激会成为一个条件刺激,并产生条件反射。
以下实验简化为三部分:
非条件前提:非条件刺激 → 非条件反应
非条件插入:非条件刺激 + 中性刺激 → 非条件反应
条件效果:条件刺激(=中性刺激) → 条件反应(=非条件反应)
巴甫洛夫的经典实验
巴甫洛夫早先致力于研究狗的消化系统。他发现,当把食物置入狗的胃里时,胃壁会分泌胃液以促进消化。
一系列研究表明,胃液分泌的数量和持续的时间,是随放入胃里的食物的种类和数量而变化的。为了清楚地测定胃里发生的变化,巴甫洛夫以其精湛的外科手术,使狗的胃一部分外露出来。
他把狗胃的一部分组织切开,接着在躯体一边切开一个洞口,外面再连接一个囊袋。
这样,狗实际上就有了两个胃:
一个是原来的胃,其绝大部分组织都仍在起着它的基本功能;另一个是通过手术连接在外面的小胃(或称为“巴甫洛夫囊袋(Pavlovian Pouch)”),这个囊袋的内部是可以观察到的。
巴甫洛夫发现,囊袋分泌的情况与胃的分泌活动完全一样。完成了这些准备工作后,巴甫洛夫就能了解消化过程的细节。
他也由此获得了诺贝尔医学奖。
巴甫洛夫根据实验研究得出的基本结论是:
动物有一种固有的生理反射,它以一种非常精确的方式随胃里食物的种类和数量进行胃液分泌。
这一结论也适用于唾液分泌,因为狗唾液分泌的情况,是与嘴里食物的种类和数量完全吻合的。
例如,当嘴里有食物时会分泌一种稠的唾液以开始消化过程,而当在嘴里滴一点酸液时,就会分泌大量淡的唾液以稀释酸液。
巴甫洛夫在实验过程中遇到了一种新的情况。
如果把狗的食管切开,从颈部移到外部,这样,食物可以咀、可以咽,但不会到胃里去,而是从颈部流了出去。巴甫洛夫发现,狗的胃液分泌几乎仍然像食物进入胃一样多。
这就使他得出结论:
引起反射性分泌的刺激,不仅可以是胃里的食物(即适当的刺激(appropriate stimulus)),而且还可以是嘴里的食物(即信号刺激(signaling stimulus))。
巴甫洛夫后来又发现,引起狗胃液分泌活动的,可以是狗原先吃过食物的盘子,甚至只要看到以前喂过食物的人,也会引起胃液分泌活动。这种情况完全不同于属于生理反射的那种分泌活动。
巴甫洛夫由此认为,存在着两种反射:
一种是生理反射(physiological reflex),这是一种内在的、任何动物的所有成员都会表现出来的反射,它们是神经系统固有组织的一部分;
另一种是心理反射(psychic reflex),后来他改称为条件反射(conditioned reflex),这种反射是特定动物作为特定经验的结果而产生的。
例如,所有狗在胃里有食物时都会分泌胃液,但只有那些具有某种经验的狗才会在听到铃声时产生胃液分泌活动。
现在我们来看看经典条件作用的实验,他把狗用一副套具固定住,唾液是用联结在狗颚外侧的管道收集的,管道连结到一个既可以测量以立方厘米计的总量、也可以记录分泌的滴数的装置。如前所述,当狗嘴里有食物时,会产生分泌唾液的反应。
这种反应是本能固有的,巴甫洛夫把这种食物称为无条件刺激,简称“UCS”,把反射性唾液分泌称为无条件反射,简称“UCR”。
为了使狗对某一种刺激(如铃声)形成条件作用,把这种原来只会引起探索性反射的中性刺激(即铃声)与无条件刺激(即肉)配对。
经过一系列配对尝试后,只是发出铃声,不提供肉,也能引起狗产生唾液分泌。
在这种情况下,铃声就成了条件刺激,简称“CS”,铃声引起的唾液分泌就是条件反射,简名“CR”。由此可见,条件反射仅仅是由于条件刺激与无条件刺激配对呈现的结果。
需要指出的是,在巴甫洛夫看来,重要的是引起反射的刺激,反射之后的结果是没有任何理论上的意义的。
这样,尽管巴甫洛夫和桑代克都在分析刺激与反应之间的联系,但他俩对形成这种联系的程序以及对学习过程的解释是完全不同的,我们可以用下列程式来比较巴甫洛夫与桑代克的实验程序:
由于巴甫洛夫的无条件刺激(UCS)与桑代克强化刺激(S’)呈现的时间和所起的作用不同,前者可以说是一种刺激辨别学习,后者则是通过强化刺激加强刺激一反应的联结,因此,如果我们把巴甫洛夫的无条件刺激称为强化物,容易引起某种混淆。
巴甫洛夫的经典条件反射学说
条件反射的情境涉及四个事项,两个属于刺激,两个属于机体的反应。
一个是中性刺激:它引起预期的、需要学习的反应,在条件反射形成之前,即条件刺激(CS)——在巴甫洛夫的实验中就是铃响。
第二个刺激是无条件刺激(UCS):它在条件反射形成之前就能引起预期反应(本能)——条件反射形成之前,出现了肉,即UCS,就引起唾液分泌。
对于无条件刺激的唾液分泌反应叫作无条件反应(UCR),这是在形成任何程度的条件反射之前就会发生的反应;由于条件反射的结果(被刺激)而开始发生的反应(流口水)叫作条件反应(CR),即没有肉,只有铃响的唾液分泌反应。当两个刺激紧接着(在空间和时间上相近),反复地出现,就形成条件反射。
通常,无条件刺激紧跟着条件刺激出现,条件刺激寄生于无条件刺激。
条件刺激和无条件刺激相随出现数次后,条件刺激就逐渐引起唾液分泌,这时,动物就有了条件反应。一个中性的条件刺激(铃响)单独出现即可引起条件反应(唾液分泌)。
中性刺激与无条件刺激在时间上的结合称为强化,强化的次数越多,条件反射就越巩固。
条件刺激并不限于听觉刺激。
一切来自体内外的有效刺激(包括复合刺激、刺激物之间的关系及时间因素等)只要跟无条件刺激在时间上结合(即强化),都可以成为条件刺激,形成条件反射。
一种条件反射巩固后,再用另一个新刺激与条件反射相结合,还可以形成第二级条件反射。同样,还可以形成第三级条件反射。在人身上则可以建立多级的条件反射。
当条件刺激不被无条件刺激所强化时,就会出现条件反射的抑制,主要有消退抑制和分化。
条件反射建立以后,如果多次只给条件刺激而不用无条件刺激加以强化,结果是条件反射的反应强度将逐渐减弱,最后将完全不出现。
例如,对以铃声为条件刺激而形成唾液分泌条件反射的狗,只给铃声,不用食物强化,多次以后,则铃声引起的唾液分泌量将逐渐减少,甚至完全不能引起分泌,出现条件反射的消退。
巴甫洛夫认为,消退是因为原先在皮质中可以产生兴奋过程的条件刺激,当前变成了引起抑制过程的刺激,是兴奋向抑制的转化。这种抑制称为消退抑制。
巴甫洛夫指出,消退抑制是大脑皮质产生主动的抑制过程,而不是条件刺激和相应的反应之间的暂时联系已经消失或中断。
因为如果将已消退的条件反射放置一个时期不做实验,它还可以自然恢复;
同样,如果以后重新强化条件刺激,条件反射就会很快恢复,这说明条件反射的消退不是原先已形成的暂时联系的消失,而是暂时联系受到抑制。
消退发生的速度,一般是,条件反射愈巩固,消退速度就愈慢;条件反射愈不巩固,就愈容易消退。
在条件反射开始建立时,除条件刺激本身外,那些与该刺激相似的刺激也或多或少具有条件刺激的效应。
例如,用500赫的音调与进食相结合来建立食物分泌条件反射。在实验的初期阶段,许多其他音调同样可以引起唾液分泌条件反射,只不过它们跟500赫的音调差别越大,所引起的条件反射效应就越小。这种现象称为条件反射泛化。以后,只对条件刺激(500赫的音调)进行强化,而对近似的刺激不给予强化,这样泛化反应就逐渐消失。
动物只对经常受到强化的刺激(500赫的音调)产生食物分泌条件反射,而对其他近似刺激则产生抑制效应。这种现象称为条件反射的分化。
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,一些心理学家,如行为主义学派的创始人华生,开始主张一切行为都以经典性条件反射为基础。
虽然在美国这一极端的看法后来并不普遍,但在俄国以经典性条件反射为基础的理论在心理学界在相当长的时间内曾占统治地位。
无论如何,人们一致认为,相当一部分的行为,用经典性条件反射的观点可以作出很好的解释。
巴甫洛夫认为学习是大脑皮层暂时神经联系的形成、巩固与恢复的过程。
巴甫洛夫认为“所有的学习都是联系的形成,而联系的形成就是思想、思维、知识”。
他所说的联系就是指暂时神经联系。
他说:“显然,我们的一切培育、学习和训练,一切可能的习惯都是很长系列的条件的反射。”巴甫洛夫利用条件反射的方法对人和动物的高级神经活动作了许多推测,发现了人和动物学习的最基本的机制。
例如:一定频率的节拍器声响(条件刺激CS)与肉粉(无条件刺激US)多次结合,原先只由肉粉(US)引起狗的唾液分泌(无条件反应UR),节拍器单独出现可以引起类似的唾液分泌反应(CR)。也就是说当CS—CR之间形成了巩固的联系时,学习出现了。
我们可以说,在此情境中狗学会了听一定频率的节拍器声响。
经典条件反射特征
获得:
将条件刺激与无条件刺激多次结合呈现,可以获得条件反应和加强条件反应。如将声音刺激与喂食结合呈现给狗,狗便会获得对声音的唾液分泌反应。
消退:
对条件刺激反应不再重复呈现无条件刺激,即不予强化,反复多次后,已习惯的反应就会逐渐消失,如学会对铃声产生唾液分泌的狗,在一段时间听到铃声而不喂食之后,可能对铃声不再产生唾液分泌反应。
恢复:
消退了的条件反应,即使不再给予强化训练,也可能重新被激发,再次出现,这被称为自然恢复作用。
泛化:
指某种特定条件刺激反应形成后,与之类似的刺激也能激发相同的条件反应,如狗对铃声产生唾液分泌反应后,对近似铃声的声音也会产生反应。
"一朝被蛇咬,十年怕草绳"便是获得与泛化的最好例证。
以上4种特征在行为疗法中得到了广泛的应用。
约翰·华生认为人类的情绪(如恐惧)也是能被条件的。
约翰·华生的小阿尔伯特
约翰·华生认为人类的情绪(如恐惧)也是能被条件的。
并相信行为的产生,能够透过由非条件刺激伴随原来无法产生任何反应的中性刺激,在自然而然地产生非条件反应之后,使中性刺激成为能够单独产生条件反应的条件刺激。
在他的实验中,华生制造了一个恐惧反应,对象是医院中一位孤儿阿尔伯特。
在实验开始之前,华生经过测试之后发现这位男孩不害怕包括老鼠、兔子、猴子、狗、棉絮、和没有头发的面具之类的东西。并发现阿尔伯对铁锤敲打的巨大声响产生恐惧。
高级神经活动的反射学说 巴普洛夫的实验研究「心理学10」
为了使阿尔伯特对老鼠产生恐惧的条件反应。
华生使作为中性刺激(NS)的老鼠和作为非条件刺激(US)的巨大声响同时出现,并产生了作为非条件反应(UR)的恐惧反应。在一段时间内多次的反复之后,老鼠转变为条件刺激(CS),也就是阿尔伯特对老鼠的单独出现产生了条件反应(CR),包括恐惧和逃避。
华生更证明了兔子、毛皮外套、华生的头发、狗,诸如此类的东西都能用和老鼠实验相同的方法产生类似的反应,即使在不同的房间进行实验也是一样,表示这个实验对不同的物品和环境皆有效。
一个月后再度测试出阿尔伯特依然会对这些东西产生恐惧。
这个实验证明了人类的行为能够被刻意的条件,并与佛洛伊德学说中认为人类行为来自非刻意产生的潜意思有所差异。
本实验简化如下:
声音 (US) => 恐惧 (UR)
声音 (US) + 老鼠 (NS) => 恐惧 (UR)
老鼠 (CS) => 恐惧 (CR)
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