第二十一章 高级神经活动的研究
(在荷兰格罗宁根国际生理学者会议宣读,1913年)
1870年运动区的发现——心理概念对于客观研究是无用的——新反射——神经活动是对内在和外在世界的一种分析——两个机理——破坏性(疼痛)刺激平时引起防御,可以做成食物反应的条件刺激——兴奋作用向最强的中枢流动——条件反射可以由条件刺激的偶然部分形成——三种形式的抑制作用(睡眠,外在的和内在的)——内抑制的形式(消退作用、延搁作用、条件抑制作用、分化作用、抑制解除作用)——证实集中作用和扩散作用的实验——催眠与睡眠——时间作为一个刺激——后抑制——用皮肤分析器做实验——两半球和分析器后半的破坏——水反射——心理学的失败
由于福利契和赫齐葛的研究,1870年成为中枢神经系统生理学一个有名的年份。这些著者的研究成为大脑两半球大量重要生理实验的起点。这个工作的结果已经被惊人地应用到与大脑病症有关的疾病的诊断和治疗。这是为什么呢?我想是因为事实都是属于纯粹生理学的事实——它们包括在生理概念界限之内。这个情况必须加以强调,并且它将成为脑生理学将来探讨的标准而这种研究在现在是刚刚开始的。
如果说两半球的所谓“运动区”的研究算做科学的胜利的话,那么,它仅代表脑生理学中的一件枝节事件。所谓感觉中枢的实验结果是不太精确的。无疑地,大脑两半球的研究是摆在生理学家面前的一件巨大的工作。迟早我们必须从纯粹生理学观点完全理解并分析中枢神经系统这一部分的。除去福利契和赫齐葛所发现的事实,以及关于感觉中枢的一些提示之外,这个系统的活动就是在现在还被认为是“心理的”,而心理现象是属于与生理科学距离相当远的一门科学。或许这就是为什么高级神经活动的生理学,不能按我们的预料那样与它所给予我们的极有趣味和丰富的材料而相应进展的理由。
生理学是否接受比生理学本身更精确的科学知识,这是一回事;而从另外一门还未达到精确科学水平的学术借用新观念则完全是另外一回事,也就是说,从一门科学,它的代表者们还在相互争论着这门学说的普遍假设、它的共同问题和它的无疑而有效果的方法,从这样的学说中借用观念是完全另外一回事。所以生理学家在决定研究脑的活动时面临着一个进退两难的处境。或者他必须等待心理学把它们的现象分解到元素并将之分类,就是说,直到它成为一门精确的科学,而只有到那个时候生理学才可以应用心理学的知识去研究脑的高度复杂的机能。我不能了解心理学现在的概念,既然与空间无关系 ,如何能够适合于像大脑这样的一个物质结构。要不然——两难的另一解决——生理学家必须试走一条对心理学完全独立的道路,而探求动物高级神经活动的基本机理,并逐渐把它们系统化;简言之,他必须坚持做一个纯粹的生理学者。依我看来这样的一个选择是不会有很大疑义的。如果他接受心理学方法,意思就是说他必须无限期地拒绝动物机体极有兴趣的一部分的研究。因此,剩下来给他的只有第二条路。并且我敢于认为,他之所以应当采取这条路一定有严正而迫切的理由,而且这样做不但是有前途的,它的成功也是被保证了的。
我们都知道,生理学精通了神经系统机能的第一个基本概念,即所谓反射的概念之后,对神经现象获得了何等的控制力,以及获得多么无穷尽的一个知识宝藏。根据这个观点,我们从一个一向神秘的领域里获得了广大科学研究的境界。这个概念在动物机体对自己内在状态的现象以及它环境现象的大量反应中建立了规律性。
诸位先生,时候已经到了,应该对这个反射的老观念加以一些补充,去承认,与神经系统这个重复预先形成反射的基本机能相平行的,还存在着另外一种基本机能——新反射的形成。假若在人类双手所造成的机器中具备某些条件,可以使机件产生出新的与适当的组合,那么,我们为什么要否认神经系统——所有最复杂构造物中的最完善的调节者,也具有这种单纯特质呢?理由不是因为缺乏科学事实,或是缺乏一个公式——这二者早已被知晓了——而所欠缺的是这个公式在神经系统高级部分的研究中没有被普遍地接受及系统地应用。我们所考虑的现象是完全清楚的:这是生物对外在世界适应的特质,或者,照我所喜欢的说法,持续不断地与外在世界保持平衡的特质,就是说,为这种生物系统的完整和福利起见,与新情况保持联系——换句话说,对于原来无关的动因用一种确定的活动起反应。
在高等动物中,机体与某种外在现象新联系的这种结合已经很清楚地展开在我们面前了。个体的生命就是这些组合永恒不断地形成和训练的历史。自然现象的细节与部分,对于机体的活动可能没有任何意义,但在一个短时间之内可以变成最重要机能的有力刺激。我和我的合作者们,在喂饲狗时,或在它的口中灌入酸液时,同时伴随以各种附加动因的作用,结果由可能想象到的最杂乱的刺激物,都能万无一失地引起唾液分泌来,以作为动物对于食物(食饵反射)或酸(防御反射)所起的普遍反应(伴有运动)的一部分。这是什么呢?它无疑是对于外在世界现象的一种回答,通过神经系统而产生的一种回答;它是一个反射,不是一种刻板式的,而是一种就在你眼前形成的新反射。假若你在“反射”这个名词中不仅包括机体对于通过神经系统为媒介的刺激作用的反应,而且还包括这个反应的严格规律性概念在内,那么你必须只承认——生物学者是有义务这样做的——在你眼前形成的新联系(条件反射)不是偶然的,而是严格合规律地出现,并且必须承认“反射”这个词是适合的。
为新发生的反射开列一个纯粹生理的公式可能有什么困难呢?我以为困难如下:由于与我们自己内在世界无意识地或有意识地类比,我们就怀疑这个事实(新形成的反射)的单纯性,所以在新反射的形成上不能接受一种完全的决定论。我们凭自己的主观状态判断,而臆想着为要形成新联系,必定有很复杂的过程,以及甚至于很奇特的力量在起作用的。但是我们有权利这样猜测吗?
在低等动物也同在高等动物中一样,我们有大量的例证,可以清楚地表示,这些反射的新条件刺激是像老的(无条件的)刺激一样直接起作用的。在我们用眼分析器的一种刺激来对食物或酸形成这些新反射的实验中,我们看到由条件刺激产生如同食物或酸所产生的同样的反射。无论如何,这些新反射的假定的不可控制的复杂性并未被证实出来。但是与之相反的倒是事实。在确定条件下这些反射总是出现的,从这个事实我们必须断定它们的形成是一种单纯而可理解的过程。这个新形成的反射中的关系是另外一回事。就是在动物中,这些关系也是很复杂的。大量的各种刺激不断地影响这个反射。所以新形成的反射的复杂性,并不在于它形成的机理,因为这是单纯的,而是在于这个反射是特别依赖着机体内在状况的现象,以及四周围外在世界的现象。
我现在转到中枢神经系统最高级部分的第二个基本机理。每一个生物,都用它的活动去对它外在和内在世界的一定现象起反应,分解它们,并且选择出特殊现象。动物在动物学分类阶梯中占的地位愈高,世界所呈现给它的就愈是各别的东西,并且引起它普通活动的各别现象的数量也愈大。一个低级机体整个是一个分析器,并且是一种比较简单的分析器。在较高等动物中,它们发展得很好的神经系统的一个主要部分,是担任着特殊分析器的任务,表现出许多可以与我们实验室里的物理和化学分析器相比的机能。最细致的分析是神经系统最高部分的基本机能……
分析器的活动是与新反射的形成机理有密切关系的,这种机理可能只把分析器所能分离出来的组成部分,与机体的活动联系起来。而且相反,无疑每一种现象,甚至是最不重要的,一旦被某一个动物的分析器分离出来以后,迟早能够并且必定在相当条件之下变为这个动物的这个或那个活动的一种特殊刺激物。
因此,新反射的形成机理,对于研究分析器的活动给予一种完全可能性。在高级动物中,这个活动正像新反射的形成过程一样是不断进行着的。从这个活动的目前还不完全的知识看来,我们很难猜度它在动物生活中的深远意义,并且我们所认为很复杂的过程不过是最细微而精确的分析而已。真正的需要是分析器活动的系统研究。首先,我们必须说明某个动物的分析器把什么东西作为外在世界的单元分离出来。我的意思是刺激所有的性质,它们所有的强度,它们的限度,和它们的组合。然后,我们必须研究管制这个分析的那些基本规律。分析器的大脑末端或周围末端部分地破坏,应当使我们渐渐对于分析器的各别细微之处熟悉起来;但只有从这些部分的组合活动中,才可以最后看清楚分析器在动物身上所执行的所有机能。
我们12年的坚定研究都是致力于下列两种机理 的作用上的:新反射形成的机理和分析器的机理。根据我们最近的结果,我现在再把我们的事实尝试加以系统化。显然我只能讲一个大纲,然后再花一点时间讨论那些仅仅是主要的结果。
首先,我想先说两句前言。这种新起源的反射我称为“条件的 ”以与那个通常的我称为“无条件的 ”反射相区别。我希望以这些形容词来强调一种客观的特点——它们依赖着众多的条件。但是问题的本质自然不在于它们的名称。其他相似的名称还是可以使用的——暂时的与固定的,习得的与天生的。
我和我的同事们,差不多只是在唾液腺上研究了条件反射。这样做的理由简单说来就是,它的活动是直接朝向着外在世界的(放入口中的食物或别的物品),它有比较少的内在联系,而且它单独地活动,不像每一条骨骼肌肉那样只在一种复杂系统中才能工作。
现在谈到我们的事实系统。我们已经说过,形成条件唾液反射的主要条件,是把食物或把酸放入它的口中与某种无关刺激的作用相组合。经过几次这样的重复之后,单独应用原先无关的刺激,就引起唾液流出。一个新反射已经形成了。原先无关系的刺激开辟了通达到中枢神经系统某一部分的一条通路。兴奋的过程与一个新地点有了一种结合或连锁。
不但可以从一个无关的刺激造成一种条件反射,而且从一个与某一中枢紧密联系着的刺激也可以造成条件反射,虽然这个联系是先天的。破坏性刺激 ,或者,照心理学名词说,痛 刺激,便是这方面的一个显著的实例。它们的通常结果,它们的固定反射是防御 ,是肌肉系统对刺激动因对抗的斗争,把刺激物消灭。可是系统地重复喂狗,就是,激动它的食物中枢,与一种皮肤的电流刺激作用组合起来,虽然皮肤是受伤了,而无须太大困难便造成防御反应的完全停止,而被食物反射所代替,就是,被那些与食物反射相应的运动,唾液分泌,等等,所代替。现在你可以用刀割、烧烫,或用任何方法去毁坏皮肤,但是代替了防御反应你仅仅看到食物反射的形迹,或者,主观地说,仅仅看到狗的强烈食欲的形迹——狗转向实验者,做舔嘴的动作,唾液就流出。这个事实已经时常在我的实验室中被表证了。所以它可以无疑问地被大家承认。它的意义是什么呢?
它只能被解释为,一个在脑中原先沿着一条通路的神经兴奋现在移到另外一条路上去了,因此就达到了另一区域。不这样解释还能有什么别的解释呢?因此神经冲动从一个轨迹转移到另一个轨迹中去了。在我们面前的是一个明显的事实,在中枢神经系统最高级部分内,一个传来的兴奋作用,要看条件,有时被转移到一个方向,有时又被传向另一个方向。这个事实可能构成中枢神经系统最高级部分的一个主要机能。
显然,在对一切无关动因形成条件反射时,也出现这个过程。一种肯定情况的出现(在一个无条件反射或一个建立好了的条件反射的据点内,存在有同时的活动),使得本来会无限制散布到脑体中去的无关刺激作用,被吸引到某一据点,因而开辟了一条通到这里的道路。现在发生的有兴趣的问题是:什么在决定着兴奋作用采取这条或那条路线 呢?依据我们现在的结果来判断,决定性的因素是在于这些中枢的相对生理强度,或是它们的激动性的强度。
下面的事实可以这样解释。如上所述,把破坏性的皮肤刺激做成食物反应的条件刺激物是不会有困难的。然而,虽然我们持久地试验着,我们却从来没有成功地用电流刺激直接位于骨头上面的皮肤部分,就是,以破坏性刺激作用应用到紧靠着骨头的地方,形成过一个显明的条件刺激。同样地,我们没有能够把皮肤的任何破坏性刺激,做成酸反应(0.5%盐酸溶液放在嘴里)的一种条件刺激。一般我们可以说,骨头的破坏性刺激作用的中枢,比起食物刺激作用的中枢,是较为强些,并且食物刺激作用的中枢是比酸刺激作用的中枢较强。假若这是如此,那么便可以说刺激作用是被导向着较强的中枢 。
其次,还有些别的情况可以影响条件反射的形成。这些情况中最重要的事实就是,条件刺激至少必须在用以形成它的无条件刺激两秒或三秒钟之前出现。假如你以喂饲或把酸放到嘴中开始试验,并且只是在这之后试用那个你想做成条件刺激的动因,虽然距离开始喂饲时只不过经过了三秒到五秒钟的时间,但是你用这种步骤却造成了建立条件反射的一个大障碍。如何了解这种关系呢?
我想下面对于这个关系的机理的看法,是与中枢神经系统所公认的特质完全相符合的。无条件刺激在大脑两半球的某一部分产生一个强烈兴奋作用的焦点,因而使别的部分的激动性显著减少。所以到达脑这些部分的一个新冲动是在刺激作用阈限之下,或者是遇到了一种阻碍制止它散布到两半球。可以说,只有两半球在自由而无关的状态之下,新刺激才能有效力,而且才有可能与两半球内继续而强烈受刺激的地方形成联系。
用以形成条件反射的那些刺激的严格孤立显然是最重要的。假若在你所选择的动因的同时,又有好像无关紧要的刺激出现,而你甚至于没有注意到它,但是它可能绝对地或相对地比你的原来动因的生理力量要大些。那么,这个条件反射不会对你的动因形成起来,而会对你所未考虑到的那个附带刺激形成起来。许多实验者都发现,在研究的开始或者竟在整个研究中,条件反射只能对实验者本人形成起来,对他在喂饲或注入酸之前他所做的动作或声音形成起来。这就是在我的老实验室中,一些合作研究者们之所以从实验室之外进行所有的观察和施予动物以刺激的理由。在我新的、专门的实验室中动物不但与实验者隔离,并且与外边所有的振动、景色和声音隔离。
我不论影响条件反射形成速度的别种次要情况,也不讨论这些反射的不同种类以及它们的特质,我现在要讨论条件反射生理学的另一大分野。
前面已经说过,建立好了的条件反射是非常敏感的,所以在日常生活条件下它们在程度上不断地在变化并且甚至于减低到零。我在这里所能看到的只是我们的研究方法有很确切的正确性。条件反射虽然敏感到这种地步,但是实验者现在仍然同样地能控制它。条件反射大小的变化是向着两个方向进行的。我们已经对于条件反射的负的(减弱的)变化做了一番特别而彻底的研究,我们认为这种现象是属于公认的生理学的抑制作用概念的。事实迫使我们承认三种不同的抑制作用 ——睡眠、内在的和外在的 [1] 。
第一,当动物进入瞌睡或睡眠时,所有的条件反射就减弱并且完全消灭。关于这一层有许多有兴趣的细节,我却不预备讨论了。
我们称第二种抑制作用为外在的。它是和我们在脊髓生理学中所早已知道的完全相类似。它是由于外在世界或是机体的内在境况 的各种引起别种条件反射或是别种神经活动的刺激而产生的 [2] 。
第三种,而且是特别有趣的一种形式,便是内抑制作用。这种抑制作用是由于条件刺激与造成条件反射的无条件刺激之间的特殊关系而发生的。抑制作用总当一个早已发展得很好而活动着的条件刺激暂时或经常地(然而只是在某些条件之下才是经常地)不继之以它的无条件刺激时才发展出来。我们已经研究过好几类这种抑制作用:消退作用 ,当条件反射不以它的无条件刺激伴随,或者照我们的说法,没有被加强,而以短期间隔(2—5—10分钟)被重复许多次时发生;延搁作用 ,就是在条件反射建立期间,条件刺激起作用的开始与无条件刺激起作用的开始之间,有一段时间的间隔(1—3分钟)时所发生;条件抑制作用 ,就是当建立了的条件刺激与别种无关动因相组合,而系统地不继之以无条件刺激时所发生;最后,分化抑制作用 ,我们的意思是指与条件刺激相近而且过去产生与条件刺激相似的效果的动因,当它们不伴以无条件刺激(例如,喂饲)而重复,而条件刺激本身总是与无条件刺激相伴时,它们便不起作用了。在所有这些情况中,确实曾有一个抑制过程产生出来是可以这样证明的,我们总是可能立刻除去这个抑制作用,而得到条件刺激或多或少的效果。可以引起动物方向反应(观看、倾听,等等)的任何附加的中等强度的动因,以及某些别的刺激,都可以产生这个可能性。这个奇特的现象——一个容易再度产生的精确的事实——我们叫做条件反射的抑制解除作用。
为要能够控制上述的现象,我们必须考虑到刺激作用的潜伏后效。关于这些后效的久暂,有许多问题发生。我们只需说,我们用各种刺激在各种不同条件下所做的实验中(但在每一实验中完全确定),后效可以维持几秒钟到几天之久。我们可以断言,这类问题是可以用我们的实验方法加以精确研究的。
现在我回到大脑两半球实质中神经过程的运动。神经兴奋进入两半球就被吸引到这个或那个方向,与这个事实相关联的就是神经过程散布并泛滥到两半球的各个方向的这个现象。我将用下列例子来说明这一点。在我们面前有一个动物,它可能从前是一只看守的狗,因为它攻击生人,此外它还是神经质而且是易激动的。假若一个通常用它做实验的人坐在房间里,它就保持安静。在这个实验者面前条件反射和抑制作用可以很容易形成。但是假若一个生人来到实验室中,狗就开始吠叫,假若这个人再做一种威胁的姿势或是打这只狗,这个动物的攻击反应就达到了一个很高的程度…… [3] 。
有关各种不同食物反射相互间效果的类似的实验,冷和暖觉反射的相互作用的实验,有关别种观察,以及有关自1870年以后就熟知的这个事实,持续以电流刺激两半球运动区的个别地点就产生普遍癫痫痉挛,——有关所有的这些事实,我们的实验证实了兴奋作用是从它的原始地点扩散,并且这是两半球活动的一个基本现象。同时,我们在我们的实验中也看到全然相反的现象——兴奋作用围绕着它的原始地点聚会,集中 ,这作为全部过程的第二个阶段。
这个关系在我们所谓内抑制作用 的神经过程中用一种特别可以表证的而又可信的方式来表达出来。虽然这个事实在最近的一本法文刊物中(见第十九章)已经描写过,我将简单地重述一下,以便把它纳入我们的系统之中。我们在一只狗的后腿上安装一排仪器,以便机械地刺激皮肤,而我们就把这些刺激做成食物反应的条件刺激,但是我们把这些仪器最低的一个区别开来,而把它做成一个阴性条件刺激,它起作用时不伴以喂饲,在这种情况下,我们可以看见较低的仪器的作用所引起的抑制性过程起初怎样扩展到所有的较高的仪器(就是,到相应的脑地区),然后渐渐围绕起源点集中。
在我们研究条件反射的过程中,催眠 与睡眠 的问题发生了,起初仅在散见的案例中遇到,但是现在更常出现了,在进行条件反射的研究中,我们能够在所有我们的狗身上观察如下列料想不到的事实。假若条件刺激总是在无条件刺激加入之前半分钟或几分钟(从1—3分钟)开始,那么,照前面所说的,条件反射的效果就发生出一种延迟,就是说,条件反射的出现渐渐离开条件刺激开始的时刻愈来愈远,而移向无条件刺激被应用的时刻。条件刺激没有效力的这个时期,就是,从条件刺激的开始到它发挥效力的开始这个段落,可以说,是充满了内抑制作用的过程。
但是事情并不就此停止。条件刺激的效力原来是愈来愈延迟的,最后在它孤立应用的时候便完全消逝了。但是假如无条件刺激稍微再延迟一些时候加入的话,它的效力是可以重行表现的;然后你就可以在最后补加的几秒钟内,看到条件刺激的作用。但是最后条件刺激变成完全没有效力了。同时,在动物身上就发展出来一种僵直状态(它表现出对于外在刺激漠不关心,并且固定在某种活动着的姿势中),或者,更常发生,不可拒绝的睡眠接着来临,骨骼肌肉完全松懈。上述现象的发展速度与强度是依靠着某些条件的——依靠着条件刺激的绝对力量和性质,依靠着条件刺激开始与无条件刺激开始之间的时间间隔,以及延搁条件反射的被重复次数。动物的个性对比是有很大的影响的。假如无条件刺激紧跟着条件刺激(3—5秒钟),睡眠与僵直状态便会消逝。我们几乎不能忽略这些现象是与催眠和自然睡眠的性质有密切关联的。以后当我谈到大脑两半球各部分割除的实验时,我会提及这些现象。
在总结条件反射这方面的讨论时,我应当提醒大家,时间 本身已经证实了也是一个刺激;我们可以把它做成一种条件刺激,而研究关于它的分化作用、抑制作用和抑制解除作用 [4] 。我相信,占据了哲学家们无数代时间的问题,直接在这个精确实验的途径中就可以求得解决了。
我现在将要简略谈及我们研究分析器活动中所累积的资料;因为我们已经把我们早先发现的事实发扬并且加以补充。我们正在继续进一步研究动物各种分析器所能分离的刺激的那些特质和强度。我们还收集了愈来愈多的事实,以便证实我们进行分析所根据的基本规律的普遍性,即是,在试用作为条件刺激的动因时,最初分析器的一大部分和比较不特殊的部分进入条件联系,仅仅在后来,由于准确的条件刺激的重复,总是继随以无条件刺激时,条件刺激才愈来愈特殊化,就是说,它才与分析器最微小的部分相称。在断定分析器工作的限度和精确的程度方面,我们受了仪器不完善的阻碍。
我们已经把可以引起某个刺激的分化作用的抑制过程做了一番特别详细的研究,就是说,与被选择的刺激邻近的和类似的刺激,在最初起被选择的刺激同样的作用,但是后来渐渐就变成无效了。研究者可以很容易以后抑制作用 的方式获得这种分化抑制作用的过程,后抑制作用就是试用区别了的无效刺激之后,在神经系统中所保留的那种抑制作用。分化作用的程度愈大,后继的抑制作用也愈强。一个新的分化作用比较一个完全建立好了的分化作用抑制得更强些。分化作用建立得愈好,后继的抑制作用的持续就愈短。假若在同样的实验进程中,区别了的无效动因被连续地重复数次,它的抑制性后效 可以被加强并综合起来。抑制解除作用可能在区别了的刺激情况下生效,等等。
现在我们已经知道了最高级神经机能,主要的是两种机理的工作——条件反射形成的机理和分析器的机理——我们想知道,把假定为决定高级神经活动的结构,部分或全部除掉,对于这些机能会有什么影响。因为时间的限制,我只能举几个例子。
特别显著的是我用皮肤分析器所做的实验的结果。假若你把皮肤表面各点的机械刺激做成条件刺激——这是很容易办到的,因为在最初每一个条件刺激都是普遍化的——假若你然后再割除大脑两半球前叶某些部分(冠状回与外斯氏回)皮肤表面一定的段落,在严格限定了的范围之内,条件反射就消逝;皮肤别的部分的条件反射仍保持正常。很有趣,当机械刺激这些无效皮肤区域时,皮肤有效区域的条件反射产生很强烈的抑制作用,因此一只原来清醒的狗,现在很快陷于瞌睡和睡眠之中。当失去了的条件反射随着时间的经过而恢复的时候,我们看到,这些地方的刺激的分化作用就受到了一定的扰乱;若不是一种确定的分析没有了,就是分化作用表现出许多特点。下面这个关系值得特别提出,因为它持续并且稳定了好几年。在这些地方,条件反射只能差不多和无条件刺激共同出现时才能够存在。只要条件刺激系统地在无条件刺激一个短时间之前出现,先于10秒到15秒钟,条件反射就开始很快地消逝,而瞌睡就发生。在皮肤别的邻近区域条件反射还是照常进行的。如此,我想与催眠及睡眠有密切关系的上述实验现象,在除去相当于这些刺激的皮肤区域的脑部分之后,是可以更清楚地被表证出来的。我确信,皮肤分析器由于有它明显的优点,会成为大脑两半球活动研究中的主要研究对象。
还有一层。条件反射可以由骨骼肌肉而来的刺激而形成,例如,当运动反射已经从纯粹皮肤刺激分化出来时,从腿上某一个关节的弯曲而来的刺激可以形成条件反射。这种分化作用真正可以得到的最后证明就是把前叶割除掉这一部分或那一部分时,结果有时皮肤反射消逝,而运动反射保存;有时运动反射失去,而皮肤反射保存。
更进一层!有一只狗的两半球后半部完全被除掉,而后来很健康地活了好几年,对它做了下列的实验。对于各种强度的光照所起的条件反射是容易形成的,但是对于任何确定的物品,则不能产生一种条件反射。用这同一只狗,我们很方便地可以建立声音条件反射,并且甚至于可以形成个别乐音间的分化作用。但是这只狗的耳分析器与一只正常动物的耳分析器有着显著的差异。虽然后者的耳朵可以无困难地区别出同一系列乐音,不管它是向上顺序或是向下顺序奏出的。但是这只狗却不能够这样区别;分析器既然受了那样的损伤,这明显是不可能的。
由于这些事实可以看出耳与眼分析器在脑中的范围一定是相当宽阔的,这些分析器的脑末端经过部分损坏,分析能力就表现出一种确定的限制。作为研究两半球的一个理想,我建议要有一个情况,能有许多分化作用,以致两半球即或是受了最小的伤害,也可以从这个区别系统中的某些可辨识的缺陷而立刻发现它。
我提一个我以为对于我们的研究特别有意义的事实来结束这个报告。在我们面前有一只狗,它的两半球前半已经被除去。所有从前建立好了的条件反射都已消逝了。在所有重要方面,它完全无能为力,它已经失去了对于外在世界所有的正常关系;它不能吃那放在它旁边的食物,它不能辨别无生命的东西、人和动物;走路的时候它碰到东西,并且陷入最不适意的情况中。诸位先生,你们想这是怎么一回事!在这么一个动物身上,我们可以找到一个完全正常而复杂的神经活动的途径。用这只狗的唾液腺可以形成所谓的条件性的“水反射”。当一只正常的狗喝水或把水注入它嘴里的时候,唾液是不流的,或最多只流出一两滴。假若以前曾经把某种刺激唾液分泌的物品放进嘴中,例如酸液,那么放进水也引起大量唾液流出。显然,构成放入液体到嘴里的全部动作的各种刺激作用,及伴随着酸液反射效力的各种刺激作用,它们成了酸液反应的一种条件刺激;这些刺激作用在灌入水时表现出来。这个唾液分泌具有条件反射一切的各种特质。在我所描写的这只狗身上,我们可以立刻借酸反射的帮助,来形成对水的条件反射,具有条件反射一切的普通特质。这个结果,是用另一只两半球前半被除去,但是嗅觉叶还是完整的狗来证实了的。这只狗在各细节方面都是和前一只相似的,但是它不但能够形成水反射,并且能形成气味反射。尸体解剖证明,两只狗的两半球后部都萎缩了。所以,除去前部时,通到后部的传导通路就受到了破坏。用心理术语讲,根据它们的动作来判断,我们的动物成了白痴;但是根据唾液腺的活动来判断,它们同时却是聪明的。
我想提请大家注意从最后的实验所得到的两个结论。应用唾液腺而不用骨骼肌肉的反应来作为动物高级神经关系的一种标志,其优点是明显的。我们若是用肌肉系统来判断的话,那么,在动物两半球前半被除去之后,它的复杂神经机能还继续存在的这个重要事实,就会完全隐藏住了。上面实验的结果给予了主观现象的心理分类一个重要的打击;因此我们的案例,从心理观点看来,会是一个不可解决的矛盾,又是一串不可理解的事件。我们和别的工作者们,在一个完全没有两半球的动物身上,向来没能形成过条件反射。
因此大脑两半球是刺激作用的分析器官,并且是创造新反射和新联系的器官。它们是动物机体的这样一个器官,就是特别可以适应于继续产生并维持机体与外在世界的平衡;它们是可以对于外在世界现象最多种的组合和变化,起恰当而迅速的反应的一种器官;并且在某种程度上,它们是动物机体永恒进一步发展的一种特殊器官。
我们可能假设,有些条件的暂时联系,可以后来因遗传而变成无条件反射。
在结尾,我可以用十足客观的理由来保证,我们所有的事实都是很调和的,并且很容易被重新产生的。在我两次系统的关于条件反射的演讲里,以及在我向科学学会所做的一些报告中,还有在我的实验室里,当着许多本国和外国同事们的面,我和我所要表示诚恳感谢的合作者们已经完全成功地表演了这些实验。
在我们许多年的工作中我们绝没有一次应用心理概念或应用根据这些概念所产生的解释。我必须承认早先当我寻找实际的因果关系时,我是曾遇到过困难的,我有时,一部分因为习惯,一部分因为某些焦虑,采取了那些早已被认为是合法的心理解释。但是不久我了解到它们是坏的仆役。当我在现象之间看不出自然关系时,对于我便有困难发生了。心理学的援助只是口头上的(动物已经“记忆了”,动物“愿望”,动物“想了”);只是不确定的思想的帮助,没有事实的根据。
心理学所发起的研究动物高级神经活动的方法——迷宫学习,各种灵机的开启,等等——的确可以引向收集有用的科学资料,但是只是孤立片断的材料,它们不能引导我们更接近神经现象的基本及它的要素,因为这个材料本身尚待分析和解释。为精确而系统地研究中枢神经系统高级部分的机能上绝对重要的就是把基础放在纯粹生理概念上。用我所概述的这些规律是可以成功地工作的。别的研究者们手中所得到的事实,会表示它们是多么精确,并且是多么充足。
我向我们可敬的主席致以衷心的谢意,因为他给我这个机会,在这么多同事们相聚的面前来讲占据了我的整个科学生涯三分之一的一个题目;对于你们,诸位先生,对于你们的注意我表示谢意,关于你们的注意我已浪费许久了。
[1] 这里睡眠被认为是一种特殊抑制作用。再进一步地研究证明睡眠可以说是广泛扩散的内抑制。在“抑制与睡眠———同一过程”章中包含支持这个观点的全部证据。———英译者
[2] 见前章。——英译者
[3] 这个实验的详细描写,见第十章和第二十五章。——英译者
[4] 这些实验是用两种方式进行的。一只狗在实验室中按一定时间间隔喂饲,譬如说每隔30分钟一次。假如现在有一次喂饲是延迟了,便可以注意到,到了第30分钟或者有时稍晚一点,食物反应就开始。在这里,自从上一次喂饲以后,时间本身是条件刺激。在另一个形式,时间只是条件刺激总和的一个组成部分;例如,假若一个条件反射是由某一种刺激所形成,譬如说是由一个节拍器,而且在所有连续喂饲之间恰好用同样长的间隔,可以看到新条件反射,以这个间隔来试验,总是比用别的间隔来试验时要强烈。时间在这里被假定是条件刺激的一部分。这些现象给予我们权利来说一段时间也可以当做一个条件刺激。——英译者