巴甫洛夫的狗实验和巴甫洛夫条件反射

像许多伟大的科学发现一样，巴甫洛夫条件反射（又称经典条件反射）是偶然发现的。伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫（1849–1936）是一位生理学家，而不是心理学家。

在1890年代，巴甫洛夫研究了狗在进食时的唾液分泌反应。他在每只狗的脸颊上插入了一个小试管，以测量狗进食时（用肉粉制成的食物）的唾液分泌量。

巴甫洛夫预测狗会在面前的食物前分泌唾液，但他注意到每当他的助手带来食物时，狗会开始分泌唾液，听到助手的脚步声就开始分泌。

当巴甫洛夫发现任何狗学会与食物相关联的物体或事件（如实验室助理）都会触发相同的反应时，他意识到自己做出了重要的科学发现。

因此，他将余生致力于研究这种类型的学习。

巴甫洛夫条件反射：学习理论

巴甫洛夫的学习理论，称为经典条件反射或巴甫洛夫条件反射，认为行为可以通过不同刺激之间的关联来学习。

经典条件反射（后来由沃森在1913年发展）涉及学习将一个已经引发特定反应（即反射）的无条件刺激与一个新的（条件）刺激联系起来，使新的刺激也能引发相同的反应。

巴甫洛夫为描述这一过程开发了一些不太友好的技术术语：

• 中性刺激 (NS)：最初不会引起特定反应或反射动作的刺激。换句话说，在任何条件反射发生之前，中性刺激对感兴趣的行为或生理反应没有影响。例如，在巴甫洛夫的实验中，节拍器的声音最初是一个中性刺激，因为它不会导致狗分泌唾液。
• 无条件刺激 (UCS)：这是一种自然且自动触发反应的刺激，无需任何学习。在巴甫洛夫的实验中，食物是无条件刺激，因为它自动诱导狗分泌唾液。
• 条件刺激 (CS)：这是一个先前的中性刺激，经过与无条件刺激的反复关联后，开始触发条件反应。例如，在巴甫洛夫的实验中，当狗学会将节拍器与食物联系起来时，节拍器成为条件刺激。
• 条件反应 (CR)：这是对条件刺激的习得反应。它通常类似于无条件反应，但是由条件刺激而不是无条件刺激触发的。在巴甫洛夫的实验中，对节拍器声音的唾液分泌是条件反应。
• 无条件反应 (UR)：这是对无条件刺激的自动、先天反应。它不需要任何学习。在巴甫洛夫的实验中，狗对食物的自动唾液分泌是无条件反应的一个例子。

巴甫洛夫的狗实验

巴甫洛夫（1902）从一个观点出发，即有些事情狗不需要学习。例如，狗不需要学习在看到食物时分泌唾液。这种反射是“硬连线”到狗体内的。

巴甫洛夫展示了狗可以通过在喂食时反复听到铃声而被条件化，使其在听到铃声时分泌唾液。

巴甫洛夫的经典条件反射研究自1890年至1930年的早期工作以来变得非常著名。经典条件反射之所以“经典”，是因为它是第一个系统地研究基本学习规律（也称为条件反射）的研究。

巴甫洛夫的狗被单独安置在隐蔽的环境中，固定在皮带内。食物碗放在它们面前，设备用于测量它们的唾液腺分泌频率。

这些测量数据系统地记录在一个旋转的鼓上，使巴甫洛夫能够仔细监测实验过程中唾液分泌率的变化。

首先，狗被呈现食物，它们分泌唾液。食物是无条件刺激，唾液分泌是无条件（先天）反应。（即，一个不需要学习的刺激-反应连接）。

无条件刺激（食物）> 无条件反应（分泌唾液）

在他的实验中，巴甫洛夫使用了一个节拍器作为中性刺激。单独的节拍器不会引起狗的反应。

中性刺激（节拍器）> 无反应

接下来，巴甫洛夫开始了条件反射程序，即在给狗喂食之前引入节拍器的咔嗒声。经过多次重复（试验）后，他单独呈现节拍器。

正如你所料，单独的节拍器声音现在引起了唾液分泌的增加。

条件刺激（节拍器）> 条件反应（分泌唾液）

因此，狗学会了节拍器与食物之间的关联，并且学到了一种新的行为。

因为这种反应是习得的（或条件化的），所以称为条件反应（也称为巴甫洛夫反应）。中性刺激已成为条件刺激。

时间连续性

巴甫洛夫发现，为了建立关联，两个刺激必须在时间上紧密相连（如铃声）。

他称之为时间连续性定律。如果条件刺激（铃声）和无条件刺激（食物）之间的时间间隔过长，则不会发生学习。

通过实验消退“去条件化”

在消退过程中，条件刺激（铃声）反复呈现而不伴随无条件刺激（食物）。

随着时间的推移，狗不再将铃声与食物联系起来，条件反应（唾液分泌）减弱并最终消失。

换句话说，条件反应被“去条件化”或“消退”。

自发恢复

巴甫洛夫注意到“自发恢复”的现象，即在经过休息期后，即使反应已经被消退，条件刺激再次呈现时，条件反应可能会短暂重新出现。

这一发现增加了对条件反射和消退的理解，表明这些习得的关联虽然会淡忘，但并未完全遗忘。

泛化

泛化原则表明，如果受试者被条件化以某种方式对特定刺激作出反应，那么受试者也会对类似刺激作出类似的反应。

在巴甫洛夫著名的狗实验中，他发现，经过条件化使狗对铃声（与食物配对）分泌唾液后，狗也会对类似的声音（如蜂鸣器）作出反应。

这展示了经典条件反射中的泛化原则。

然而，当新刺激与原始条件刺激非常相似时，反应往往更明显。

这种刺激相似性和反应强度之间的关系称为泛化梯度。

这一原则已在研究中得到证实，包括梅尔德斯及其同事在2013年进行的一项研究。

巴甫洛夫研究的影响

伊万·巴甫洛夫对心理学的主要贡献是发现了经典条件反射，展示了刺激之间的习得关联如何影响行为。

他的工作为行为主义奠定了基础，影响了治疗技术，并增进了我们对学习和记忆过程的理解。

1. 行为主义：巴甫洛夫的工作为行为主义奠定了基础，行为主义是心理学的一个主要流派。经典条件反射的原则已被用来解释各种行为，从恐惧症到食物厌恶。

2. 治疗技术：基于经典条件反射的技术，如系统脱敏和暴露疗法，已开发用于治疗各种心理障碍，包括恐惧症和创伤后应激障碍（PTSD）。

   在这些疗法中，可以逐渐“去条件化”特定刺激与反应之间的关联，从而消除条件反应（如恐惧）。

3. 小阿尔伯特实验：小阿尔伯特实验由约翰·B·沃森于1920年进行，证明了人类的情感反应也可以通过经典条件反射习得。一个名叫“小阿尔伯特”的小孩被条件化对一只白鼠产生恐惧，这种恐惧还泛化到了类似的物体。

4. 教育策略：重复学习和机械记忆等教育策略可以视为经典条件反射原理的应用。刺激与反应的反复关联有助于强化学习。

5. 营销和广告：巴甫洛夫条件反射实验中的原则常用于广告中，以建立品牌认知和积极的联想。

   例如，品牌可以将其产品与令人愉悦的刺激（如愉快的音乐或吸引人的视觉效果）配对，以在消费者中创造积极的情感反应，从而使消费者将产品与其联系起来。

批判性评价

传统上，巴甫洛夫条件反射被描述为学习一个中性条件刺激（CS）和无条件刺激（US）之间的关联，使得CS能引发条件反应（CR）。这适用于许多实验室研究，但忽略了条件反射的适应功能（Domjan, 2005）。

从功能角度来看，条件反射可能进化是为了帮助有机体在其自然环境中有效地与生物学上重要的无条件刺激（US）互动。

为了自然地发生条件反射，条件刺激（CS）不能是任意的，而必须与US有真实的生态关系，作为US对象的先兆或特征。

巴甫洛夫条件反射通过条件化补偿反应，使有机体更好地应对重要生物事件。

条件反射的关键行为变化可能不是条件反应（CRs），而是对US的无条件反应（URs）的条件修改，以改善有机体与US的互动。

证据显示，条件反射很容易发生在自然主义的CSs中，如疾病前的味道、哺乳前的婴儿线索、攻击前的猎物景象。这种条件反射更加稳健，对阻塞等效应的抵抗力更强。

传统描述巴甫洛夫条件反射仅为其获得能力，即一个刺激能够引发与之配对的另一个刺激的原始反应，这种描述是不充分且误导性的（Rescorla, 1988）。

新研究表明，条件反射实际上是关于事件之间关系的学习，这使有机体能够构建其环境的心理表征。

仅仅将刺激配对并不一定会引起条件反射。这取决于一个刺激是否提供了有关另一个刺激的信息。

条件反射迅速编码广泛范围内的刺激关系，而不仅仅是中性刺激和引发反应的刺激之间的关系。习得的关联允许对世界的复杂表征。

最近，Honey等人（2020, 2022）提出了一个替代模型HeiDI的模拟，该模型解释了Rescorla的发现。HeiDI的不同之处在于它允许CS-US和US-CS之间的互惠关联。它对所有刺激对应用一致的学习规则。

模拟表明，HeiDI通过两种机制解释了Rescorla的结果：

1. 复合条件反射期间US-CS关联的变化，使某些US-CS链接发生更大变化
2. CS-CS关联的间接影响使复合刺激能够招募缺失刺激的关联强度

HeiDI整合了各种条件反射现象，保留了Rescorla-Wagner关于惊喜驱动学习的关键见解。然而，它超越了Rescorla-Wagner的局限性，提供了一个框架来解决学习如何转化为表现的问题。

HeiDI指的是模型的作者（Honey, Dwyer, Iliescu）以及强调模型的一个关键特征——条件刺激和无条件刺激之间的双向或互惠关联。

H – Honey（首席作者的姓氏），ei – 双向（指互惠关联），D – Dwyer（第二作者的姓氏），I – Iliescu（第三作者的姓氏）。

参考文献

• Domjan, M. (2005). 巴甫洛夫条件反射：功能视角。Annu. Rev. Psychol., 56, 179-206.
• Honey, R.C., Dwyer, D.M., & Iliescu, A.F. (2020a). HeiDI：具有互惠关联的巴甫洛夫学习和表现模型。Psychological Review, 127, 829-852.
• Honey, R. C., Dwyer, D. M., & Iliescu, A. F. (2022). 巴甫洛夫条件反射中的关联变化：重新评估。Journal of Experimental Psychology: Animal Learning and Cognition.
• Meulders A, Vandebroek, N. Vervliet, B. and Vlaeyen, J.W.S. (2013). 疼痛相关恐惧的提示和情境泛化梯度：健康参与者的实验研究。Frontiers in Human Neuroscience, 7(345). 1-12.
• Pavlov, I. P. (1897/1902). 消化腺的工作. 伦敦：Griffin.
• Pavlov, I. P. (1928). 条件反射讲义. （W.H. Gantt译）伦敦：Allen and Unwin.
• Pavlov, I. P. (1927). 条件反射：大脑皮层生理活动的研究（Anrep, GV译）牛津大学出版社，伦敦，1927.
• Rescorla, R. A. (1988). 巴甫洛夫条件反射：它并不是你以为的那样。American Psychologist, 43(3), 151.
• Pavlov, I. P. (1955). 选集. 莫斯科：外文出版社.
• Watson, J.B. (1913). 行为主义者眼中的心理学。Psychological Review, 20, 158-177.
• Watson, J. B., & Rayner, R. (1920). 条件化的情绪反应。Journal of Experimental Psychology, 3(1), 1.

进一步阅读

• Logan, C. A. (2002). 科学知识如何成为科学发现：经典条件反射在巴甫洛夫之前的消失。Journal of the History of the Behavioral Sciences, 38(4), 393-403.
• 学习和行为PowerPoint

巴甫洛夫与狗的实验的主要观点是什么？

巴甫洛夫与狗的实验的主要观点是研究和展示经典条件反射的概念。

巴甫洛夫通过反复将中性刺激（如铃声）与反射反应（如唾液分泌）配对，展示了狗可以被条件化以将两者联系起来。

这个实验突显了通过刺激关联的学习过程，并为理解行为如何通过条件反射进行修改奠定了基础。

什么是巴甫洛夫反应？

巴甫洛夫反应，也称为条件反射，是指通过经典条件反射由先前的中性刺激引发的一种习得的、自动的、非自愿的反应。这是巴甫洛夫实验中的一个关键概念，其中狗学会了在听到铃声时分泌唾液。

巴甫洛夫何时发现了经典条件反射？

伊万·巴甫洛夫在19世纪末和20世纪初的狗实验中发现了经典条件反射。他关于经典条件反射的开创性工作，通常称为巴甫洛夫条件反射，为我们理解联想学习及其在行为修正中的作用奠定了基础。

Olivia Guy-Evans, MSc

心理学理学士（荣誉），教育心理学硕士

Simply Psychology 的副编辑

Olivia Guy-Evans 是 Simply Psychology 的撰稿人和副编辑。她之前曾在医疗保健和教育部门工作。

Saul McLeod, PhD

Simply Psychology 的总编辑

心理学理学士（荣誉），研究硕士，博士，曼彻斯特大学

Saul McLeod, 博士，是一位合格的心理学教师，拥有超过18年的继续教育和高等教育经验。他在同行评审的期刊上发表过文章，包括《临床心理学杂志》。

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本文翻译自以下网站：

simplypsychology.org

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