6．条件反射方法：腺体反应中的刺激替代

关于刺激替代，以动物为对象的实验研究比以人类为对象的实验研究所取得的进展更大。我们或许有必要回顾一下以狗为对象的一些研究工作。对条件反射的研究最早是以狗为实验对象，这能够让该方法的实验正确性得到最大的体现。这项工作曾经主要是由俄国生理学家巴甫洛夫及其学生完成的。

前面说过，我们有两组可以让我们对其产生反应的组织：①腺体组织；②肌肉组织（包括横纹肌和脏器肌）。

用于实验的腺体往往是唾液腺，G.V.安雷普博士（巴甫洛夫的学生之一）提出，唾液腺是一种单一器官，而人体的肌肉系统是混合器官，因此，唾液腺更为独立，其活动比肌肉活动更易分级。

我们已经说过，能够引发唾液腺反应的原始的、无条件的刺激，是把某种食物或酸性物质放进嘴里，如下：

现在要做的是，使用一些不会引发唾液分泌反应的其他刺激物——它确实无法让狗产生任何明显的一般反应——并且使这种刺激物能够引发唾液分泌反应。实验一开始，用视觉刺激——例如彩色圆盘、几何图形、简单声响、单一音调、身体接触等，都无法引发唾液分泌反应。但事实上，这些刺激中的每一个都是可以引发唾液分泌反应的。首先，要给狗做一个小手术，在其腮腺管上安装一个永久性的瘘管，简单来讲，就是在腮腺管上开一个很小的口子，并且安装一根通向脸颊外面的管子，这样一来，唾液腺分泌出来的唾液便不再流进口腔，而是顺着这根管子流出来。这根管子的另一端连接着一台仪器，当有唾液分泌时，仪器便自动记录唾液的滴数。将实验使用的狗与实验者隔离开，与不受实验者控制的视觉刺激、嗅觉刺激、听觉刺激也隔离开。无条件刺激和条件刺激都是在实验狗所处的房间以外自动进行的。通过一台潜望镜，可以观察到狗的情况。

实验表明，只要将条件刺激与食物、酸等无条件刺激同时呈现给狗，这些无条件刺激便可替换为任意刺激；确实如此，我们甚至可以先呈现条件刺激，再呈现无条件刺激。但如果先呈现无条件刺激，那么显然就不会引发条件反射。例如，克列斯托夫尼科夫用一年时间进行研究，先呈现无条件刺激，几秒钟后再呈现条件刺激，结果表明，这样无法建立预期的反应。而先呈现条件刺激，再呈现无条件刺激，如此重复20~30次，便会形成条件反射。至于实施的条件刺激与无条件刺激之间的时间间隔，则为几秒到5分钟以上不等。

假设要在某种情境中尝试用触觉刺激引发唾液反应。我们在狗的左大腿某一点上施加触觉刺激，持续4秒钟，然后间隔4秒钟或5秒钟，再施加无条件刺激，即肉粉和饼干。接下来，在2个月左右的时间内连续进行该过程，每天对狗施加4～10次触觉刺激，每次刺激后，间隔7～45分钟给予肉粉和饼干。2个月后，刺激替代基本完成，触觉刺激（条件刺激）所引发的唾液滴数将与肉粉和饼干（无条件刺激）所引发的唾液滴数相同。

通过这一简单过程，能够使狗产生一定反应的刺激范围得到了扩大。此时，我们把前面所说的公式修改为：

至此，我们便有了一个完整的刺激替代的例子。条件刺激引发的反应与无条件刺激引发的反应强度相同，都未超出实验误差的范围。

通过这一简单过程，我们可以测出能够使动物产生反应的刺激物的整个范围。例如，假设一只动物已经形成了一种条件反射，即任意波长的光线都会使其产生唾液反应。接下来，我们要确定比人眼可见波长更短的光线能否引发它的反应。我们按照光谱，从绿光开始进行试验，并使刺激光线的波长逐渐增加，直至无法引发任何反应。这样一来，我们便得到了动物在较长波长中的反应范围。然后，我们重新从绿光开始，并使波长逐渐缩短，直至无法引发任何反应。这样一来，我们便得到了动物在较短波长中的反应范围。这种方式也适合听觉刺激方面的研究。一些研究表明，狗对音调的反应范围比人类大得多，对于远超人类听觉范围的音高（振动频率），狗依然能够做出反应。但人类与狗从来没有在相同的条件下进行过试验。