巴普洛夫和他的狗,不得不說的故事(上)

1897年,偉大的俄國科學家巴普洛夫(Pavlov)發表了一篇不算石破天驚,但卻影響深遠的文章。

巴普洛夫對狗做了一個手術,他將插管貼近狗的唾液腺。當狗分泌唾液時,唾液可以流進插管,最後流進一個測量唾液分泌量的儀器,這樣就可以定量地研究唾液的分泌。

巴普洛夫和他的狗,不得不說的故事(上)

巴普洛夫為狗設計的實驗裝置

當狗看見食物後,會分泌大量唾液。這種反應不需要任何訓練,不需要任何條件,是狗的本能反應。這個反應中,食物稱為非條件刺激(US,unconditional stimuli),唾液分泌稱為非條件反射(UR,unconditional response)。

如果食物和鈴聲同時出現,重複幾次後,狗單獨聽到鈴聲就開始流口水,狗已經將鈴聲和食物聯繫了起來。換句話說,經過學習訓練,一個先前完全跟唾液分泌無關的鈴聲刺激,如今可以引起唾液分泌。這裡,鈴聲稱為條件刺激(CS,conditional stimuli),相應的,鈴聲引起的唾液分泌稱為條件反射。

巴普洛夫和他的狗,不得不說的故事(上)

巴普洛夫條件反射

這就是經典的條件反射實驗。

在巴普洛夫之後,人們沿著巴普洛夫在荊棘中劈開的小路繼續向前,如今,這條路又寬又大。今天,我們的重點是在這條路邊發現的幾顆肥美的果實。

條件性抑制

跟條件反射相反,有些刺激在某些情況下會抑制動物的條件反射,科學家稱這種現象為條件性抑制。

舉個例子。每次小明看見姥姥,都會發現姥姥帶來的糖果,小明會忍不住流口水。這裡姥姥就是條件刺激(CS+),糖果就是非條件刺激(US),兩者已經在小明腦子裡形成了聯繫。

但是,每次姥姥和姥爺同時出現,就沒有糖果。久而久之,在小明腦子裡,姥爺就和沒有糖果聯繫了起來,而姥姥還是和糖果聯繫著。相對於帶來糖果的姥姥(CS+,正條件刺激),姥爺稱為負條件刺激(CS-)。小明見到姥姥就流口水,看見姥姥和姥爺同時出現就不會流口水,這也是條件性抑制名字的來源,姥爺就是那個負責抑制流口水的刺激。

為了進一步理解抑制性條件刺激的含義,我們再看一個例子。假如,小明的奶奶每次來也帶糖果,小明看見奶奶也會流口水,奶奶是小明的另一個正條件刺激(CS+)。一直以來,奶奶都是獨自來看小明。但突然有一天,身為正條件刺激的奶奶和身為負條件刺激的姥爺,肩並肩手拉手地同時來看小明,你猜小明是流口水好呢?還是不流口水好?

答案是流口水,因為有奶奶這個正條件刺激。但口水流得比平時要少,因為有姥爺這個條件性抑制存在。姥爺的出現帶來了糖果泡湯的信號,部分抑制了小明的流口水反應。

條件性抑制賦予了我們預測一個獎勵或事物缺席的能力。

但進化賦予我們的能力,不僅如此。進化慷慨之極,又巧妙無比。下篇,我們繼續窺探進化的神奇口袋。


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