在1895年5月4日的彼得堡俄罗斯医师协会的学会上,巴甫洛夫报告了工作同人格林斯基医师(Глинский)有关唾液腺机能的实验,这就是第一个有关唾液腺排泄管向皮肤表面移植手术的报告。在这种实验的对象上才开始发现在食物与实验动物相隔离而刺激的时候唾液腺活动的明了的状况。这样,发现了唾液腺对于食物的外观和气味所构成的信号,可惊异地不变地具有机能上调和的顺应性。巴甫洛夫写说:“只要该对象一靠近动物的口部,这些器官(注:唾液腺)已经预先适当地开始活动。”

在以后精细而深刻的研究里,当做与消化生理学有关的现象,唾液腺的“精神性兴奋”已经成为一座小桥。经过这座小桥,巴甫洛夫由唾液腺活动的研究而移行于大脑活动的研究。巴甫洛夫写道:“出乎意料地……心理学与唾液腺生理学并行了……”

如巴甫洛夫本人所发表的意见,“琐小的唾液腺”对于一群新现象的发现发挥了决定性的作用,而这些新现象现在已经完全是与大脑生理学有关的。

1897年,巴甫洛夫的名著《关于主要消化腺机能的讲义》出版了,这是15年间向一个目标进行研究的总结报告。于是一门新的科学的基础被奠定了。这门科学具有研究动物个体机能的新原则,还有当做完整的东西而研究的动物目标。在评定精神性因素和生理学现象间若干联系上,这门科学所阐明的矛盾已经在此地出现了,可正是在此地对于动物和人类行为的复杂现象的研究,发现了探求科学的处理方法的最初步骤。

1923年,巴甫洛夫的《动物高级神经活动(行动)客观性研究实验20年》这本书出版了。这部集论文、报告、讲义、演说于一体的文集就是条件反射学说产生和发展的编年纪。

关于《大脑两半球机能讲义》这本书,巴甫洛夫赋予了完全另一种特征。这本书的讲义最初是在1927年发表的,在巴甫洛夫的生前再版过两次(1928,1935)。并且非常特异的是,这位著者在最后两版不曾附加任何的变动和增补。

在我们的面前,这本书是一门新科学的有系统的完全的说明。伟大的自然科学者对我们不是介绍了个别的草图,也不是介绍了这不朽创作的一部分,而是介绍了已完成的壮丽的建筑物,这构造的一切详细情形也有了,各部分排列的彻底的系统也有了。

这本讲义的开始是关于大脑科学的历史,记载了生理学者们最初要认识这复杂器官的尝试,说明了这些尝试研究在理论和实验方法立场上所受的限制。

“在说明高级动物行动的关系上,生理学者现在有关大脑机能的已知事实材料,究竟能对我们做什么解释?说明高级神经活动的一般性草案在于何处?这些高级神经活动的一般规律在于何处?”巴甫洛夫提出了这个质问,并且即刻就把他本人——这位伟大革新家——在开拓这条道路当时这方面知识的状态,给出了一个历史性的估价:“对于这些最合理的质问,现代的生理学者是真正地束手茫然的。”

这就是在巴甫洛夫开始他的研究以前所接受的科学上的遗产。而总计他的这个研究工作,就有最丰富的资料,无数的事实,精确的科学性的结论,大脑两半球机能的规律和法则——这些都是他本人和他的工作同人集体所发现的。

这本讲义的第一版是在1927年印行的。这实在是科学史上不曾看见过的集体勤劳的果实,即同一目标下的268项研究成果。这些研究都是向着同一个目的迈进、受到同一个人指导的。这项共同事业的每个参与者都从这唯一的指导者接受了研究的题目和做实验的方法。

如巴甫洛夫本人所爱表明的,他本人用全部的眼力和手力直接地参加了任何工作同人的研究,他知道研究的详情,他本人说明各事实的特征,他把这些事实都安排在大脑机能有关的观念系统之内。

“高级神经活动的学说”,可以有完全理由地叫做“条件反射”的学说,就是说,“大脑皮质反射”的学说。从内容而言,这就是生物个体与周围环境相互关系的学说,就是说,这是与动物行动有关的学说。同时在这伟大的著作内还提出了一个任务,要认识高级神经机能的发展和遗传上后天性特征的传存。

条件反射的学说,它的教学法与方法学,超过了生理学的境界。条件反射的知识,对于医师、生物学者和哲学者是不可缺的需要。

确证生物个体与环境相接触的特性是反射的,这就是高级神经机能学说的基础。

这是巴甫洛夫本人口头上关于这个论题的说明:

“我们将做两个简单的实验,这是人人都能做的。我们将某种酸度适当的溶液注入于狗嘴内。这溶液会引起动物的寻常的防御反应。由于动物口部的强烈运动,溶液会被吐出来,同时口内有大量唾液的分泌,使口中的酸溶液变成稀薄,并且涤除口腔黏膜上的酸溶液。

“现在做另一个实验。我们用任何外来动因,譬如用一定的声音,对狗作用几次罢。每次声音的作用是刚刚在酸液注入之前。就会怎样呢?只要把这声音反复作用几次,狗就显现同样的反应:狗嘴会同样地运动,唾液会同样地流出。

“这两个事实是相同的,也是恒常的。这两个事实都必须用一个相同的生理学名词‘反射’加以表示。”

这是起源性的一个事实。这事实的研究也就是巴甫洛夫研究的出发点。在上述的实验里,第一个反射是在刺激物对口腔黏膜感受器作用时即刻发生的。在第二个反射的实验里,需要一个预先的处置手续——就是需要声音刺激与酸刺激同时并用。在第一个场合,外来动因与生物个体应答性反应两者间的恒常性联系是显然的。在第二个场合,对于刺激和应答性反应的发生,却需要一定的条件。巴甫洛夫用两个简单的概念表示这两种反射:前者是无条件反射,后者是条件反射。

在1935年,巴甫洛夫写过:“注意了这两个事实,任何严格的思想都不会发现对于这个生理学结论的辩驳。这样的解释是最自然的。在前者反射的场合,神经联络道路是直接存在的,在后者反射的场合,必须有准备性开辟道路的工作,才能达到神经联系的目的。”

在中枢神经系统内有两种不同的中枢性设备的存在:一种是直接的神经通路的设备,一种是该通路结合(замыкание)和解开的设备(размыкание)。“因为外方环境是非常复杂而不断地动摇的,所以当做恒常的联系、无条件的联系是不充足的,必须有条件性的反射即一时性的联系做补充。”

他又说:“不必费力地想象而能即刻看见,简直有无数的条件反射不断地为人类最高的神经系统所实现着,这不仅在非常广大的一般自然界环境里,而也在特殊的社会环境里实现着。”巴甫洛夫估计条件反射一般生理学的意义而写过:“一时性的神经联系,这是动物界和人类最普遍的生理现象。”

引起生物个体反应的不仅是外界的实际动因,就是说,不仅是无条件刺激物,也是无数的仅仅使无条件刺激信号化的各种动因,换句话说,这是条件性的动因。巴甫洛夫以雄辩家的语调终结了他讲义的第一篇:“大脑两半球的根本的、最一般的活动,即是一种信号性活动,而信号的数量是多得不可胜数的,信号作用是永远变动的。”

第二及第三讲说明条件反射形成的方法和条件反射发生的各种步骤。在第三讲内,巴甫洛夫着手于大脑皮质过程机制研究的各中心问题中的一个问题,这正是在大脑皮质内发生的、具有仅次于兴奋过程重要性的制止过程的问题。在这一讲内,巴甫洛夫不过说明在大脑皮质内发生的外制止过程。这种制止过程虽然也是神经系统的较低位所具有的,然而这种外制止过程在大脑皮质内的出现,却也与中枢神经系最低水平的各式各样的非常外来性刺激乃至内在性刺激有关。

第四、第五、第六各讲及第七讲的一部分充满着丰富的事实资料,说明所谓内制止过程的发生。

这是高级神经活动学说中非常重要的部分,因为内制止过程主要是大脑皮质细胞的特色。

外制止过程在皮质内的发生是由于条件反射与大脑其他新异刺激的一时性冲突而起的。与外制止过程不同地,只在一定条件之下,阳性刺激物本身变成制止性、阴性刺激物的时候,内制止过程才会发生。

在新异刺激物发挥作用的时候,外制止过程即刻发生,而内制止过程却是必定被形成的,并且很慢地才会形成。

在这几篇讲义内(第四至第六),在读者的面前成为非常明了的是一个有趣而富于吸引力的、完全新的图形——大脑过程进行的图形,兴奋过程变成阴性制止性过程的图形。在这几篇讲义内,兴奋过程与制止过程相冲突的事例也显现了,这是很重要而值得注意的。

在读者的面前展开了消去性反射、延缓性反射及大脑皮质复杂的动力性变化所表现的其他各种过程。

在第七讲里才第一次引进了神经系的分析力和综合力的新概念。

巴甫洛夫写着:“神经系总是由一些分析性装置而成立的或大或小的复合物,也就是分析器。光的领域是为生物个体分析光波震动的,声音领域是分析声波——即空气——震动的。”其次,一切可能的传入性神经的末梢机构和神经本身及脑细胞性终末部都必须归纳于各有关的分析器。“因此而明了,这些一切的成分都参与着分析器的机能。……”动物所能有的最高分析作用是只由大脑两半球的帮助而才成立的。

在以前生理学研究的场合,感觉器官部分的研究也对于外来刺激的分析注意过,然而以前研究者所得的全部材料都带着以感觉为基础的主观性特色。从开始应用条件反射的方法以后,分析性器官机能的客观性研究才成为可能了。这样,生理学的两个范围——感觉器官和大脑皮质是互相接近了。在研究者的面前开拓了极广大的可能性,以达到人类各种感觉的生理学机制的认识。正确、客观地考虑与神经分析机能有关的我们所观察的现象,就使研究者掌握着一个可能性,以决定动物界各种代表性成员的类似现象鉴别的范围和限度,于是同时可以发现与大脑皮质构造有关的大脑皮质分析性机能发展的进程。

在分析器的机能方面,内制止过程的发展又具有重要的意义。在第八讲内所引证的实验,表示了在光性、声音性及其他各种刺激与动物感受器相接触的场合,狗分析器机能所具有的特征。实验者在此地遭遇着物理学方面的困难。甚至于现代的物理学也还不能完全满足孤立刺激作用的需要,譬如皮肤机械性刺激而没有声响,或者声音高度的变动而没有强度的变动,这些都还是不可能的。好像物理学与生理学互相竞争了。物理学器械的敏感性还不曾成熟到生理学器械敏感性的程度。从研究孤立的或完整的复合刺激物分化的限度而言,在以后的研究者的面前,有着巨大无比的远景。必须最精细地利用条件反射的方法研究每个分析器的终末部和中枢部。这种研究不仅对于医学,对于其他的知识范围也是必需的。

从第九讲起,巴甫洛夫开始记载与大脑两半球活动机制的认识问题有关的一些实验。在他的面前发生了一个问题:在两个基本性神经过程——兴奋过程和制止过程——的条件反射活动的场合,究竟在大脑皮质里有什么东西发生呢?在此处首先要非常郑重地指明,巴甫洛夫是第一个成功的人,用手拿着圆规和表,测定大脑皮质内这两个对立过程——兴奋过程与制止过程——的扩展。

在多数复杂的实验里证明了,在大脑皮质某一定点内所发生的兴奋与制止并不是停止于该部位的,而是向其他部位传布的、扩展的,并且以后又会向出发的部位集中。在研究者的面前展开了大脑两半球皮质内神经过程进行的复杂可惊的图形。虽然利用了符魏得斯基在大脑皮质方面所发现的诱导相的概念,并且这概念是在脊髓方面已经详细研究过的,巴甫洛夫却更远远地走在他的先辈们的前面了。大脑皮质的兴奋与制止的动力学是非常复杂的,可是巴甫洛夫居然能够研究在大脑正常活动场合这两种过程的相互关系。因此,兴奋与制止间,和正负性诱导间的各种完全新的关系都被阐明了(参看第十二讲)。

第十三讲使读者面临着大脑皮质过程动力学方面各种事实通则化的、可惊异的美丽和威力。巴甫洛夫用他对于大量事实所具有的可惊异的全部综合能力证明着,根据大脑皮质内诱导现象的特异性,关于大脑皮质复杂的力学的系统,应该从皮质的镶嵌细工式的学说出发才能了解。同时也发生一个问题,就是大脑皮质内兴奋的和制止的各细胞之维持暂时安静状态的这镶嵌细工式的起源,应该怎样地解释。当然需要证明,这个镶嵌细工式是怎样维持的,这镶嵌细工式的可动性及变异性是怎样保证的。多数的实验就产生了一个基础,可以向大脑皮质最复杂的细胞构造上最难解的特性的问题渐渐接近而加以解释了。巴甫洛夫透彻地了解大脑皮质细胞独有的性质和特色,因此这位伟大的自然科学者就能够从生理学的观点而理解大脑皮质细胞“最特殊的性质”——就是大脑皮质细胞在足够强力的刺激物的影响下或在长时间继续作用的弱刺激物影响下能够移行于制止状态的特征。

第十四讲是说明大脑皮质细胞在阳性条件刺激物的作用之下移行于制止状态的实验。可以说,以后的各篇讲义都是有关于如下的问题的,就是在什么条件下兴奋过程会移行于制止过程,在大脑皮质什么组织内发生这些现象,在表面对于动物的行动上是怎样表现。

因为能够客观地观察这一切的现象,巴甫洛夫创造了睡眠有关的及觉醒与睡眠间移行状态有关的神经机制的学说(参看第十五讲)。

因为研究了觉醒状态与睡眠间的各移行的时相,巴甫洛夫揭开了催眠术的秘密性质,并且确定了,催眠就是部分性的睡眠。在第十六讲里可以发现巴甫洛夫的指示,在动物场合所观察的各催眠时相,尽管不是与人类催眠现象完全相同,可是在基础上却是很近似的现象。

从第十七讲起至第二十一讲止,巴甫洛夫引用了由生理学向病理学移行的实验和观察。并且注意了,在相同的有害的条件影响之下,每个动物大脑两半球病态的表现是非常不相同的。这种差异的产生是与每个动物神经系统的差异有关的。于是产生了动物和人类的神经系统类型的学说,就是说,产生了生理学的气质学说。关于动物,这个学说以后在巴甫洛夫的研究所及其他的研究所内都有了精细的研究。在这位伟大生理学者的生前及死后,神经类型的问题,环境对于性格形成的影响的问题,以及生物学内与此有关的个体生涯中获得的特征向下一代遗传的问题,在高级神经活动实验遗传学研究所内受着无比的重视。

大脑皮质机能障碍的研究引起了实验性神经症及其治疗的学说的创造。根据神经病及精神病生理学的分析,研究了这些疾病的疗法。无疑地,神经学和精神病学,关于直到现在不能科学地认识的、复杂的神经病态的病因和治疗,走上一条新理解的道路了。在上述各讲内所有基本的实验资料都有了明了的、毫无遗漏的说明,这正是巴甫洛夫的无比的教育天才所特有的能力。

在第二十二讲内,这位伟大的自然科学家谈及大脑两半球机能研究任务无比的困难。实际上,这种研究工作需要非常紧张的创造过程,而最重要的是创造新的原则和方法,以研究生物个体每日活动中完整的个体。虽然不曾有人否认过巴甫洛夫的任何结论,他却写着:“我确信,在已经说明的资料内也有不少的缺点,甚至有些很大的缺点。然而,既然想领会这样的复杂性,也不必耻于错误。”这位卓越的研究者、无可比拟的实验者的这些话是多么带着自己批评的意义!

巴甫洛夫检讨了他自己的若干结论和假定,同时提出了需要解决的一些最重要的问题,并且从关于客观现象和主观心境两者间的最复杂的关系中获得了资料。

在这一个简单的概观里,要说明这位科学大师,以如此的文学技巧所说明的特异的新事实、新思想、新假定,这是不可能的。这本书具有永恒的意义。在大脑存在而不变的以前的生命长河内,由巴甫洛夫所树立的基本规律性可以当做一个基础,使我们对有关生物界最重要现象的知识能够继续地扩大而深化。

巴甫洛夫从来不曾停顿在已经取得的成功上。他以为,对于后代人的努力和勤劳的可能性已经开拓了一个广大的天地。在他的伟大创作的最后,他写过:“显而易见,在今后的长久时期内,未知事实的大山仍然要无可比拟地高于既知事实的断片。”

Ⅲ - 图1

高级神经活动实验性遗传研究室

Ⅲ - 图2

这是在梁赞地方的巴甫洛夫的家(这幢小房子是他诞生和成长的地方,现在被保存这,作为一个博物馆,收藏者与巴甫洛夫相关的事物)