巴普洛夫和他的狗,百年之后的故事(上)
2021/4/18 10:38:33 生物流BioStream

     1897年,伟大的俄国科学家巴普洛夫(Pavlov)发表了一篇不算石破天惊,但却影响深远的文章。

     巴普洛夫对狗做了一个手术,他将插管贴近狗的唾液腺。当狗分泌唾液时,唾液可以流进插管,最后流进一个测量唾液分泌量的仪器,这样就可以定量地研究唾液的分泌。

    

     巴普洛夫为狗设计的实验装置

     当狗看见食物后,会分泌大量唾液。这种反应不需要任何训练,不需要任何条件,是狗的本能反应。这个反应中,食物称为非条件刺激(US,unconditional stimuli),唾液分泌称为非条件反射(UR,unconditional response)。

     如果食物和铃声同时出现,重复几次后,狗单独听到铃声就开始流口水,狗已经将铃声和食物联系了起来。换句话说,经过学习训练,一个先前完全跟唾液分泌无关的铃声刺激,如今可以引起唾液分泌。这里,铃声称为条件刺激(CS,conditional stimuli),相应的,铃声引起的唾液分泌称为条件反射。

    

     巴普洛夫条件反射

     这就是经典的条件反射实验。

     在巴普洛夫之后,人们沿着巴普洛夫在荆棘中劈开的小路继续向前,如今,这条路又宽又大。今天,我们的重点是在这条路边发现的几颗肥美的果实。

     条件性抑制

     跟条件反射相反,有些刺激在某些情况下会抑制动物的条件反射,科学家称这种现象为条件性抑制。

     举个例子。每次小明看见姥姥,都会发现姥姥带来的糖果,小明会忍不住流口水。这里姥姥就是条件刺激(CS+),糖果就是非条件刺激(US),两者已经在小明脑子里形成了联系。

     但是,每次姥姥和姥爷同时出现,就没有糖果。久而久之,在小明脑子里,姥爷就和没有糖果联系了起来,而姥姥还是和糖果联系着。相对于带来糖果的姥姥(CS+,正条件刺激),姥爷称为负条件刺激(CS-)。小明见到姥姥就流口水,看见姥姥和姥爷同时出现就不会流口水,这也是条件性抑制名字的来源,姥爷就是那个负责抑制流口水的刺激。

     为了进一步理解抑制性条件刺激的含义,我们再看一个例子。假如,小明的奶奶每次来也带糖果,小明看见奶奶也会流口水,奶奶是小明的另一个正条件刺激(CS+)。一直以来,奶奶都是独自来看小明。但突然有一天,身为正条件刺激的奶奶和身为负条件刺激的姥爷,肩并肩手拉手地同时来看小明,你猜小明是流口水好呢?还是不流口水好?

     答案是流口水,因为有奶奶这个正条件刺激。但口水流得比平时要少,因为有姥爷这个条件性抑制存在。姥爷的出现带来了糖果泡汤的信号,部分抑制了小明的流口水反应。

     条件性抑制赋予了我们预测一个奖励或事物缺席的能力。

     但进化赋予我们的能力,不仅如此。进化慷慨之极,又巧妙无比。下篇,我们继续窥探进化的神奇口袋。

     (生物流系头条号签约作者)

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