巴普洛夫

巴普洛夫

俄國生理學家、心理學家、醫師
伊凡·彼德羅維奇·巴甫洛夫(Иван Петрович Павлов)俄國生理學家、心理學家、醫師、高級神經活動學說的創始人,高級神經活動生理學的奠基人。條件反射理論的建構者,也是傳統心理學領域之外而對心理學發展影響最大的人物之一,因為對狗研究而首先對古典制約作出描述而著名,并在1904年因為對消化系統的研究得到諾貝爾生理學或醫學獎。[1]
    中文名: 伊凡·彼德羅維奇·巴甫洛夫 外文名:Иван Петрович Павлов 别名: 帕夫洛夫 民族: 俄羅斯 出生地:俄國梁贊 畢業院校: 彼得堡大學 職業:生理學家,心理學家,醫師 代表作品: 主要成就: 經典條件反射超限抑制行為矯正療法學說 代表作:《消化腺機能講義》,《大腦兩半球機能講義》 任職于: 軍事醫學科學院 獲獎: 諾貝爾生理學或醫學獎(1904)

人物平生

1849年9月26日,巴甫洛夫(Pavlov)[1]出生在俄國中部小城梁贊,他的父親是位鄉村牧師,母親是一位牧師的女兒,有時在富人家做女傭以貼補家用。巴甫洛夫是父母5個子女中的長子,自幼養成負責的個性。從小學習勤奮,興趣廣泛。當時,沙皇亞曆山大二世頒布法令,允許家庭貧困但有天賦的孩子免費上學。由于他父親喜歡看書,家中有許多像赫爾岑,車尼爾雪夫斯基等人的進步著作,在父親的影響下,他一有空就爬到閣樓上,讀父親的藏書。1860年進入梁贊教會中學,1864年畢業後進入梁贊教會神學院,準備将來做傳教士。

19世紀60年代,俄國一些偉大的革命民主主義者赫爾岑、别林斯基、車爾尼雪夫斯基等與社會生活和科學上的反動思想進行着艱苦卓絕的鬥争。在此期間從皮薩列夫(Dmitri Ivanovitch Pisarev)的文章《動植物世界的進步》中,他知道了達爾文的進化論,并受到當時蘇俄著名生理學家謝切諾夫(Ivan Mikhailovich Sechenov)1863年出版《腦的反射》一書影響,對自然科學發生興趣,逐漸放棄神學,這些革命先驅的思想,深深影響了巴甫洛夫,盡管巴甫洛夫出身于宗教家庭,但他本人既不想像父親一樣一輩子當一個牧師,也不相信上帝的存在。

21歲即1870年他和弟弟一起考入聖彼得堡大學,先入法律系,後轉到物理數學系自然科學專業。謝切諾夫當時正是這裡的生理學教授,而年輕的門捷列夫則是化學教授。巴甫洛夫在大學的前兩年表現平凡,在大學三年級時上了齊昂(Ilya Cyon)教授所開授的生理學,對生理學和實驗産生了濃厚興趣,找到了所要主修的學科從此投入生理學的研究。為了使實驗做的得心應手,他不斷練習用雙手操作,漸漸地相當精細的手術他也能迅速完成,齊昂老師很欣賞他的才學,常常叫他做自己的助手。在齊昂的指導下,1874年,他和同學阿法納西耶夫(Afanasyev)完成了第一篇科學論文《論支配胰腺的神經》,獲得研究金質獎章。

從1903年起連續30年運用“條件反射”方法研究了動物的行為、心理活動,并提出了人有第一和第二兩個信号系統的思想,認為人除了有第一信号系統――對外部世界的映象産生直接反映之外,還有第二信号系統,即引起人的高級神經活動發生重大變化的語言和符号反映功能。由此建立了高級神經活動的新學說。

從1888年開始,巴普洛夫對消化生理進行研究。巴普洛夫在狗的身上接上簍管來觀察消化液在胃裡的作用,并取得一些功效。他将三個管子接在狗的食道和胃道,然後進行假飼,幾分鐘後無數細小的胃腺便分泌出胃液。一隻狗一次可以分泌出一公斤的胃液,經過加工,可對胃酸低的病人進行治療。

他還發現分布在胃壁上的第十對腦神經迷走神經與胃液的分泌有關。用同樣的方法分泌胃液,迷走神經切斷,就不再分泌。但如果不假飼,隻刺激迷走神經,也能分泌胃液。是什麼東西對迷走神經産生了刺激?原來味覺器官感受到了食物刺激,便會通過神經傳給大腦,通過大腦傳給迷走神經讓胃液分泌。這就是條件反射學說。為此他領取了“諾貝爾獎”的生理學醫學獎。他是第一個享受的這個榮譽的俄國科學家。十月革命的初期,俄國人民生活極端貧困但巴普洛夫并未停止研究。85歲那年,他得了肺炎,在病中還不忘觀察和記錄自己的病情。1936年2月17日,在他最後失去知覺的兩個小時裡,他喃喃說到:“我的腦子出現了一些執拗的細想和不由自主的運動,顯然是神經系統開始混亂,快去請神經病理學家。”

巴普洛夫逝世後,蘇聯政府在他的故鄉梁贊建造了巴普洛夫紀念館,并設立紀念碑,巴普洛夫及其學說永遠留在全世界人民的心中。

研究方向

從1903年起連續30年運用“條件反射”方法研究了動物的行為、心理活動,并提出了人有第一和第二兩個信号系統的思想,認為人除了有第一信号系統――對外部世界的映象産生直接反映之外,還有第二信号系統,即引起人的高級神經活動發生重大變化的語言和符号反映功能。由此建立了高級神經活動的新學說。

重點研究

1878年至1890年,巴甫洛夫重點研究血液循環和神經系統作用的問題,當時,神經系統對于許多器官的支配作用和調節作用還沒有被人們清楚地認識。在極為惡劣的工作條件下,巴甫洛夫堅持研究。他發現了胰腺的分泌神經。不久,他又發現了溫血動物的心髒有一種特殊的營養性神經,這種神經隻能控制心跳的強弱,而不影響心跳的快慢。科學界人士把這種神經就稱為“巴甫洛夫神經”。巴甫洛夫自此開辟了生理學的一個新分支——神經營養學。1883年寫成“心髒的傳出神經支配”的博士論文。獲得帝國醫學科學院醫學博士學位,講師職務和金質獎章。

1884-1886年期間,赴德國萊比錫大學路德維希研究室進修,繼續研究心髒搏動的影響機制。此時,他提出心髒跳動節奏與加速是由兩種不同的肌肉在進行,而且是由兩種不同的神經在控制。1886年,他自德國歸來後重回大學是實驗室,繼續進行狗的“心髒分離手術”。1887年,他逐漸将研究的方向轉向人體的消化系統。從1888年開始,巴甫洛夫對消化生理進行研究。他發明了新的實驗方法,不是用被麻醉的動物做急性實驗(每次實驗完了,動物也就死掉了)而是用健康的動物做慢性實驗,從而能夠長期觀察動物的正常生理過程。他還創造了多種外科手術,把外科手術引向整個消化系統,徹底搞清了神經系統在調節整個消化過程中的主導作用。

他還發現分布在胃壁上的第十對腦神經迷走神經與胃液的分泌有關。用同樣的方法分泌胃液,迷走神經切斷,就不再分泌。但如果不假飼,隻刺激迷走神經,也能分泌胃液。是什麼東西對迷走神經産生了刺激?原來味覺器官感受到了食物刺激,便會通過神經傳給大腦,通過大腦傳給迷走神經讓胃液分泌。這就是條件反射學說。為此他領取了“諾貝爾獎”的生理學醫學獎。他是第一個享受的這個榮譽的俄國科學家。巴甫洛夫因在消化生理學方面的出色成果而榮獲1904年諾貝爾生理學和醫學獎金,成為世界上第一個獲得諾貝爾獎的生理學家。

從1903年起,巴甫洛夫連續30多年緻力于高級神經活動的研究。通過長時間的研究,他發現了大腦皮層機能的活動規律。巴甫洛夫創立的動物和人類高級神經活動的學說,給唯心主義心理學以緻命的打擊,為創立科學的唯物主義心理學奠定了基礎。晚年的巴甫洛夫轉向精神病學的研究,認為人除了第一信号系統(即對外部世界直接影響的反應)外,還有第二信号系統,即引起了人的高級神經活動發生重大變化的語言。巴甫洛夫的第二信号系統學說解釋了人類所特有的思維生理基礎。

諾貝爾醫學生理學獎獲得者諾貝爾醫學生理學獎獲得者巴甫洛夫是專心投入學術研究的典型學者,隻專心研究,不注意衣食住行生活細節。他結婚時即同他妻子約定,妻子不幹涉他的研究,他不負責家庭事務,并向妻子承諾,不飲酒、不打牌、不應酬,每年9月至次年5月,每周工作7天,隻有暑假陪妻子到鄉下度假。70歲以後,巴甫洛夫每天仍乘電車上班,有次電車尚未停穩,就從車上跳下來,跌倒在地,路旁一位老婦人驚叫說:“天啊!看這位天才科學家連電車都不會搭!”巴甫洛夫的工作熱忱一直維持到逝世為止,最後他在病中掙紮起床穿衣時,因體力不支倒在床上逝世。

巴甫洛夫逝世後,蘇聯政府在他的故鄉梁贊建造了巴甫洛夫紀念館,并設立紀念碑。

消化道

巴甫洛夫關于消化道的研究是首先把狗的食道經過手術切斷,把切斷的食道兩端縫在狗脖子的皮膚上,然後讓狗餓上一天以後,把這隻饑餓的狗拉到了實驗室,在狗的面前放一盤鮮肉,狗一見鮮肉,便貪饞地吞了起來,咀嚼了幾下就咽下去了。可是不一會兒,咽下去的肉又掉到了食盤裡,這是因為食道已被切斷,肉根本進不了胃裡,狗依然貪婪地吃着,盤子裡的肉始終是那麼多。這隻狗徒勞地吃了四五分鐘後,奇怪的現象出現了,在通向狗胃的一根像皮管裡流出了大量的胃液。

胃液不斷分泌,是狗的第十對腦神經——迷走神經的沖動引起的。巴甫洛夫對這隻狗的迷走神經也動過手術,已在上面引出一根絲線。現隻要他稍微提動一下絲線,就切斷了腦與胃之間的聯系。結果狗盡管還是在不斷地吞咽鮮肉,但胃液卻停止分泌了。這就是著名的“假飼”實驗,它可以使人們觀察到狗的消化腺的分泌情況。

在他的研究實驗中,出現了一種奇怪的現象,即随着時間的推移,他發現當狗隻要一看見食物,唾液分泌量就增加,在實際吃到食物以前就已經分泌唾液了,他把這種現象叫做“心因性分泌”。同事們為此提出了在當時的心理學界比較通行的“内省法”來研究狗的唾液分泌現象(站在狗的立場思考),但這并沒有真正解決疑問。這種現象同時引起了巴甫洛夫的興趣,開始了他對條件作用的研究。

他又給一條狗動了手術,在狗的腮幫子上開個小孔,用一根細細的導管安在它的一個唾液腺上。當狗吃東西流唾液的時候,一部分唾液就通過導管流到了外面。巴甫洛夫通過實驗發現,隻要食物落到狗的口中,它就會泌出唾液,如果食物是濕的,分泌的唾液就少些,食物是幹的,分泌的就多些。這種反射活動是狗和其它一切動物生來就有的,巴甫洛夫稱它為非條件反射。

但後來的實驗中,他又發現一個非常重要的事實,除了食物刺激口腔會引起狗的唾液分泌以外,其他的刺激,比如光、聲音等的刺激,也能引起狗的唾液分泌。1903年,巴甫洛夫在馬德裡的國際醫學年會上宣讀了他的實驗和研究報告,認為條件反射是高等動物和人類對環境作出反應的生理機制,1904年,諾貝爾獎基金會該年度的生理學和醫學獎金,授予了巴甫洛夫,巴甫洛夫是世界生理學家中第一個享有這種榮譽的科學家。

條件反射

巴普洛夫條件反射解說巴甫洛夫做了一個相當著名的實驗,他利用狗看到食物或吃東西之前會流口水的現象,在每次喂食前都先發出一些信号(一開始是搖鈴,後來還包括吹口哨、使用節拍器、敲擊音叉、開燈……等等),連續了幾次之後,他試了一次搖鈴但不喂食,發現狗雖然沒有東西可以吃,卻照樣流口水,而在重複訓練之前,狗對于“鈴聲響”是不會有反應的。他從這一點推知,狗經過了連續幾次的經驗後,将“鈴聲響”視作“進食”的信号,因此引發了“進食”會産生的流口水現象。這種現象稱為條件反射,這證明動物的行為是因為受到環境的刺激,将刺激的訊号傳到神經和大腦,神經和大腦作出反應而來的。

巴普洛夫條件反射解說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,隻有鈴響的唾液分泌反應。當兩個刺激緊接着(在空間和時間上相近),反複地出現,就形成條件反射。通常,無條件刺激緊跟着條件刺激出現。條件刺激和無條件刺激相随出現數次後,條件刺激就逐漸引起唾液分泌。這時,動物就有了條件反應。

反射系統研究

巴甫洛夫在生理學、神經科學、心理學的許多領域皆有貢獻。他主要的研究是性格(Temperament)、古典制約和非自願反射動作(involuntary reflex actions) 。

巴甫洛夫巴甫洛夫在關于消化系統的實驗使他獲得了1904年的諾貝爾生理學或醫學獎。實驗包括了在外科手術上取出動物消化系統的部份,切斷神經束來判定影響,還有在消化器官和外部囊袋(pouch)之間植入瘘管(en:fistula)以測試器官的内容。這些研究成為許多消化系統研究的基礎。

之後在反射動作的研究中,研究了對于壓力和痛苦的非自願反應。巴甫洛夫在研究中延伸四種性格定義:“冷靜”(phlegmatic)、“暴躁”(choleric)、“樂觀”(sanguine)、“憂郁”(melancholic)。巴甫洛夫和他的研究員展開對轉換邊緣的抑制(en:transmarginal inhibition、TMI)的觀察與研究,TMI指身體天生對壓力和痛苦的崩潰反應。這些研究顯示了所有性格型态對刺激如何做出在時間上長短有所不同的相同反應。他認為"最基本的遺傳差異... 是他們多快達到崩潰點與神經系統在快速到達崩潰的基本差異。

榮格繼續巴甫洛夫在TMI的研究,并以人類的内向與外向性格型态來觀察動物崩潰的形式。他相信内向的人,比起外向的人對于刺激更敏感,且更容易到達TMI狀态。這些研究産生了新名詞高度敏感者(en:Highly sensitive person)。

威廉·薩甘(en:William Sargant)等人繼續對心智的制約、記憶移入和洗腦進行行為學研究。

人物點評

他是第一個用生理學實驗方法來研究人和高等動物的大腦活動,并創立了大腦兩半球生理學和條件反射學說的人。臨終前的病中,他還時刻不忘觀察和記錄自己的病情,正如他所說:“就是死也要死得像個科學家。”

當巴甫洛夫的古典制約在西方流行,尤其經由約翰·華生的著作,制約的自動學習型态成為當時發展中的專業研究比較心理學的重要觀念,與行為主義的重要研究方法。英國哲學家伯特蘭·羅素是對于巴甫洛夫精神哲學的熱衷擁護者。

巴甫洛夫的制約反射研究不但在科學界,也在大衆文化有着廣泛的影響力。“巴甫洛夫的狗”用來形容一個人反應不經大腦思考;巴甫洛夫的制約成為奧爾德斯·倫納德·赫胥黎的反烏托邦小說《美麗新世界》主題。而在托馬斯·品欽的小說《萬有引力之虹》中也占有份量。

一般人都相信巴甫洛夫使用了鈴铛的聲音作為食物出現的訊号,然而在紀錄中他使用了包括哨子、節拍器、音叉和一些視覺上的刺激。到了1990年代,西方科學家參觀巴甫洛夫實驗室時沒有發現任何鈴铛。

他的妻子是他大學同學的妹妹,比他小11歲。

所獲榮譽

1870年在聖彼得堡大學學習動物生理學,1875年轉入軍事醫學院學習,1883年獲醫學博士學位。1904年因消化腺生理學研究的卓越貢獻而獲得諾貝爾獎金。他又是用條件反射方法對動物和人的高級神經活動進行客觀實驗研究的創始人,也是想帶唯物主義高級神經活動學說的創立者。他開始時研究血液循環和消化功能,但主要工作是關于高級神經活動的研究。從1903年起連續30年運用“條件反射”方法研究了動物的行為、心理活動,并提出了人有第一和第二兩個信号系統的思想,認為人除了有第一信号系統――對外部世界的映象産生直接反映之外,還有第二信号系統,即引起人的高級神經活動發生重大變化的語言和符号反映功能。由此建立了高級神經活動的新學說。

他的高級神經活動學說把人腦的“第二信号系統”看作是先天性大腦機能,不僅對醫學界和生理學界産生了巨大影響力,而且也對辯證唯物主義哲學體系的發展産生了巨大影響,尤其是對哲學的有關語言和思維的相互聯系影響較大。至今,辯證唯物主義哲學有關感覺反映和邏輯認識之間的聯系依然是建立在巴浦洛夫的高級神經活動的理論基礎之上的。

名言

1.在自然科學中創立方法,研究某種重要的實驗條件往往要比發現個别事實更有價值。

2.鳥的翅膀無論多麼完善,如果不依靠空氣的支持,就絕不能是鳥體上升。事實就是科學家的空氣。

3.觀察,觀察,再觀察。

4.争論是思想的最好觸媒。

5.無論什麼時候也不要以為自己已經知道了一切,不管人家對你評價多麼高,你總要有勇氣地對自己說:“我是個毫無所知的人”。

6.科學沒有國界,科學家卻有國界。

重要影響

他的高級神經活動學說把人腦的“第二信号系統”。

看作是先天性大腦機能,不僅對醫學界和生理學界産生了巨大影響力,而且也對辯證唯物主義哲學體系的發展産生了巨大影響,尤其是對哲學的有關語言和思維的相互聯系影響較大。至今,辯證唯物主義哲學有關感覺反映和邏輯認識之間的聯系依然是建立在巴浦洛夫的高級神經活動的理論基礎之上的。

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