帕夫洛夫誕辰│ 科學史上的今天:9/26

除了「薛丁格的貓」,科學史上最負盛名的寵物再來應該就是「帕夫洛夫的狗」了。而且不像薛丁格的貓根本是虛構出來,只存在於思想實驗之中,牠可是貨真價實、活生生的狗,還有流口水的特殊技能(咦?)。不過就如同薛丁格的貓被不斷傳述後扭曲了薛丁格的本意,帕夫洛夫的狗也因名氣太大而遮掩了帕夫洛夫的其餘事蹟。

帕夫洛夫原本研究的其實是狗的胃液。當時已經知道食物進入胃以後,會刺激胃液分泌;但他想知道在食物還沒到達胃之前,會不會就已經分泌胃液了?要觀察到實際情況,顯然必須得對清醒的狗做實驗才行,於是帕夫洛夫用他的巧手

-----(警告:以下畫面可能過於殘酷,膽小者與愛狗人士請自行斟酌是否繼續閱讀)-----

將狗的食道與胃各開了幾條瘻管接到體外,讓被狗吞下的食物從瘻管排出體外,進不到胃中;再從胃外接出來的瘻管檢測是否有胃液。結果證實了帕夫洛夫的猜測:食物不用進到胃裡,光靠視覺、嗅覺、味覺等感官刺激就能刺激胃液分泌。

帕夫洛夫還進一步實驗不同的食物造成胃液分泌的快慢、多寡、與持續時間。他對消化系統的嚴謹實驗與深入研究為他贏得 1904 年的諾貝爾生理或醫學獎,不過他在領獎致辭時,講的卻是他發現的「制約反應」(conditioned reflex)。

原來他在實驗時觀察到:負責餵食的工作人員走進時,狗就開始分泌唾液。於是他試著在食物出現之前先給予視覺或聽覺的刺激,例如圖片、哨子、節拍器、音叉(偏偏就是沒有傳說中的鈴鐺)。這些原本並不會令狗分泌唾液,但連續幾次之後,狗被制約了;即使沒有食物,只要這些圖片或聲音一出現,狗就會流口水。

先別急著笑狗笨,後來有實驗證實人也會受到制約反應的影響,而不由自主地被不相干的事物勾起恐懼、厭惡、……等情緒反應。這正是為什麼「帕夫洛夫的狗」會如此深植人心吧?因為牠映照出我們人類也並非全然是自己的主人,原來還有理性、意志力,甚至自由意志所不能及的晦暗之處啊!

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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