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研究狗狗流口水如何贏得諾貝爾獎?帕夫洛夫「古典制約」與消化系統的經典研究

hemmings
・2017/05/18 ・1892字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 522 ・七年級

第四屆諾貝爾生理學/醫學獎,於 1904 年頒給了俄羅斯生理學家伊凡‧帕夫洛夫(Ivan Pavlov)。頒獎理由在於他消化系統上的研究工作打下了重要的生理學知識基礎,同時被廣泛轉化、應用在其他領域學科上。

劃時代研究:神經如何調控消化系統

Ivan Pavlov
Ivan Pavlov

1897年,在累積了12年研究工作成果後,帕夫洛夫發表了名為《The Work of the Digestive Glands》(消化腺功能)一書。

帕夫洛夫厚積薄發,在這一本書裡一口氣發表許多具有劃時代意義的研究結果,同時提出很多具有突破性的理論。

該書一共有十三章,涵蓋包括實驗(手術)方法、消化腺功能、消化腺的神經系統、理化刺激對消化腺的影響、食物經過消化道過程、和臨床經驗與治療結合等等, 內容豐富同時具有前瞻性。筆者在此不會一一詳述帕夫洛夫的所有實驗過程,只想針對帕夫洛夫提出的幾個我認為比較重要的觀念或方法進行概述。

首先,帕夫洛夫通過對消化腺的傳入/傳出神經干預,證明了神經系統對消化系統的重要調控功能。在此之前,醫學界還無法確定神經系統對消化系統是否存在影響。其次,帕夫洛夫建立了假飼(fictitious feeding)模型:他通過外科手術成功讓狗將食物吃進嘴裡,但在食物進入胃之前,就從人造瘻管排出,並以此證明了「嘴裡的食物對胃消化液分泌也存在調控機制」。同時,他提出了所謂「精神因素所致消化腺分泌」(psychic secretion)的理論。他發現不光是食物在嘴裡會引起胃液分泌,看到、聞到食物也會,甚至同一研究人員的在場、腳步聲、談話聲等等這些過去認為「和消化系統一點關係也沒有的因素」對胃液和其他消化液分泌也都有影響。

帕夫洛夫用於研究狗唾腺分泌的儀器裝置示意圖。Image/wikimedia commons

最後,帕夫洛夫發現當他在每次餵食前發出固定某種聲音(比如鈴聲),經過一段時間以後,狗只要聽到鈴聲,消化液分泌量就會開始增加。

這一發現,成為日後古典制約(classical conditioning)理論的基礎。所謂古典制約,就是通過反覆人為干預,在原本不存在關聯的兩個事件(一為條件刺激,一為生理反應)之間建立起聯繫

對人類理論學科的震撼彈:古典制約

古典制約建立過程示意圖。Image/wikimedia commons

古典制約理論的建立,不光是對醫學界產生了重大影響,毫不誇張地說,它在整個人類社會各個不同領域、層面的理論學科中,投下了一顆震撼彈。其中又以對心理學、精神科學、教育學等等影響最大。

「生物(包括人在內)可以通過人為干預被制約」的理論自此成為猶如「1+1=2」的數學公式一般紮根在所有相關學科裡,甚至成為許多政治、社會理論的基礎,也是無數小說、電影和其他形式藝術創作的靈感來源。

赫胥黎的經典名著《美麗新世界》(Brave New World)即是以極端經典制約下的人類社會作為大時代背景。

帕夫洛夫在他的著作裡還提到了許多非常重要的生理學發現,比如不同食物對消化液分泌的影響、消化液對彼此量和濃度的影響等等,實驗內容豐富而細膩。同時,我想要特別指出,其實在帕夫洛夫實驗進行的同時有許多其他研究團體也在進行類似工作,但是帕夫洛夫的實驗成果優於大部分競爭對手,因為帕夫洛夫的實驗方法很成功。他的手術技術高超,取得實驗數據(消化液量和濃度)的方法精良,建立動物模型的成功率也高。由此可見,除了有好的實驗構想以外,有可靠又實際的方法技術也同樣重要。

對帕夫洛夫的研究細節有興趣的朋友,可以到以下網站找到其著作英譯版

最後以一張輕鬆的漫畫作為結束:

狗狗:「看我如何控制帕夫洛夫。只要我一流口水,他就會微笑然後在他的小本子裡寫東西。」Pavlov’s Dog. Comic by Mark Stivers. @twistedsifter

當我們在制約別人的同時,自己不也正處在被制約的過程中嗎?

順帶一提:我所在的比利時魯汶大學(KU Leuven)的心理系系酒吧(faqbar,每個系都有自己的專屬酒吧供系上教職員工和學生交流),名字就是Pavlov。想要被酒精和心理學家同時制約,去那兒就對了~

參考資料:

  • Pavlov, Ivan Petrovich, and William Henry Thompson. The work of the digestive glands. Charles Griffin, 1902.(此為1902年英譯版)
  • 備註:文中圖片作者不具有版權。如有侵犯版權/著作產權之行為,請即刻與作者聯繫。
    I do not own the copyrights to the images in this article. If you believe any content appearing constitutes a copyright infringement of another party’s right, please contact me immediately to notify of this infringement.

此原文轉載自原作者部落格,原文標題《巴甫洛夫的狗:1904年第四屆諾貝爾生理學醫學獎得主Ivan Pavlov的文章回顧

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hemmings
9 篇文章 ・ 0 位粉絲
認為科學必須從基礎紮根,相信經典必有其價值和意義。 通過介紹諾貝爾大師們的研究工作和嚴謹態度,在大眾科學的汪洋中推廣經典科學理論以及科學精神的重要性,並冀望藉此能讓讀者以一個更寬廣的角度來欣賞現代社會之包羅萬象。

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訓練狗狗的響片訓練,拿來訓練醫生也行!?—2019搞笑諾貝爾醫學教育獎
florinn
・2019/11/07 ・3016字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 470 ・五年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

老師手把手教學,讓你壓力很大、擔心做錯被老師罵嗎?或許你可以試試看 2019 搞笑諾貝爾醫學教育獎的方法,改用「響片訓練 (clicker training)」來訓練,說不定效果會更好喔!

2015 年有醫學院的老師們突發奇想,把「響片訓練」這個訓練寵物的常見方法,拿來訓練學生的外科手術技巧,因為他們發現學生在實習時,常常是老師在旁邊手把手教學,讓學生很有壓力。因此他們想要試試看,不講話改用拍響片的方式告訴學生做對還是做錯,會不會就少了一些壓力,結果發現學習效果真的比較好!

響片訓練是什麼?

響片訓練原本是用來訓練各種不同的動物,最常見的是用來訓練狗狗。要用這個方法訓練,首先要讓狗狗把響片的聲音和獎勵做連結,讓牠知道只要有響片聲音,就能獲得獎勵的食物。

接著才進入訓練重點,舉例來說訓練者希望狗狗做出擊掌的動作,那就要強化擊掌和獎勵的連結。方法是在訓練過程中,只要狗狗做出擊掌的動作,訓練者就要拍一下響片,再給牠獎勵的食物。

透過這樣的方式,持續很多次,牠就會知道做出這個動作,就會聽到響片聲,並且可以獲得獎勵。

用操作制約來強化行為

這個方法其實是利用「操作制約」的原理,透過不斷的練習,讓動物知道做這個行爲會有獎勵、是被期待的行為。這個方法除了狗狗之外,像是貓咪、馬、海豚和鴿子的訓練都有效。

操作制約的知名例子,就是史金納 (B. F. Skinner) 的關老鼠實驗。史金納設計了一個籠子,裡面有一個桿子,只要老鼠拉了桿子,就會有食物掉下來,獎勵牠做了這件事,老鼠一開始可能是意外拉動桿子,但久而久之,老鼠就會發現「只要拉桿子,就會掉食物」這件事,因而越來越頻繁的做出這個動作。

而這就是操作制約中「正向獎勵(又稱正增強,positive reinforcement)」的類型,當個體做出期待的行為之後,給予牠喜歡的獎勵(增強物),來提高牠未來再做出這個動作的可能性。

在老鼠實驗中的例子就是,拉桿子獲得食物,強化了拉桿子的這個動作;而在訓練狗狗擊掌的例子中,就是透過響片的聲音和獎勵的食物,來強化擊掌的行為。

※更詳細了解「操作制約」,請參考泛科學的另一篇文章:《為什麼好人們能如此不求回報?原來都是操作制約在作祟!》

只要有響片聲音,就能獲得獎勵的食物。圖/freestocks.org@Pexels

響片訓練的優點:訊息明確、容易辨識

這個訓練法的優點是響片的聲音每次都一樣,對動物們來說很容易辨識。很多主人在訓練狗狗的時候,常常是用口頭鼓勵的方式,來告訴狗狗牠做對了。

但是人類的句子,對動物來說,其實訊息太複雜,從發音、音調起伏到音量,每次都會不一樣,對牠們來說要注意的資訊太多,會很難辨認到底哪些資訊才是重要的。

人類的句子對動物來說要注意的資訊太多,會很難辨認到底哪些資訊才是重要的。圖/freestocks.org@Pexels

因此,響片的聲音就比人聲更適合拿來訓練動物,不過其實也不一定要拍響片,只要選擇聲音固定而且清晰明確的物品,就能讓動物們把聲音連結到獎勵,來強化牠們的行為。

把響片用在人類身上並非新鮮事

把訓練動物的響片訓練套用在人身上,不知道你會不會覺得這些醫學院老師也太ㄎㄧㄤ了,但是操作制約的訓練法,並不是 2015 年這篇研究才第一次用在人類的學習上。對於很多要求動作精細的運動員、表演者,響片訓練其實已經是他們日常的一部份,但是把響片效應用在醫師訓練,倒是還沒有人這樣試過。

2015 年這個實驗的目的,是想了解如果用響片訓練法來訓練外科醫生,究竟會不會比傳統口頭示範和糾正的方法更好。

他們找來一些一、二年級的醫學系學生和 PGY 第一年、第二年的學生,平均分組後教他們外科手術上會用到的兩種技術:綁一個可滑動鎖死的繩結 (a locking, sliding knot) 和小角度鑽洞 (a low-angle drill hole)。

繩結教學:響片組學習時間長但精確度高

在可滑動鎖死繩結的部分,實驗組的教學方式,是把綁繩結的步驟拆分成 6 個精確而容易檢驗的小步驟,而且是否符合每個步驟都有各自判定標準。

綁繩節的步驟。圖/Levy et al., 2016 Fig. 1A–E

老師先一次把所有的步驟邊示範邊講解完後,再換學生實際操作,這時老師就不會講話了,只要學生精確做出符合判定標準的動作,老師就會拍一下響片,這個綁繩結拍響片的過程總共要重複做 5 次。

在控制組的部分,老師會先口頭解釋繩結的打法,然後學生會拿到一張繩結步驟圖,然後在老師在旁邊打一個繩結,但這時老師不會去糾正學生的任何動作。

為了要了解這兩種教學方法所需要的時間差多少,研究者會記錄下每個學生「從開始綁繩結到打出第一個繩結」所花的時間。接著讓學生們到旁邊自己練習 15 分鐘,在這段時間老師不會給建議,研究者估計這個時間大概可以讓他們練習 100 個以上的結。

練習完之後,再來就是測驗時間。兩組的每個學生都要打 10 個結,然後評分方式是完成動作所花的時間,以及繩結的精準度(完成 6 個步驟的精確要求,記錄有多少人精確達到要求)兩項。

結果發現,學習過程所花費的時間(示範後綁的第一個繩結),實驗組(響片提示)需要的時間比較長,而控制組的時間比較短。

但是經過 15 分鐘的練習後,打 10 個繩結所花的時間,兩組學生沒有顯著差異,平均都是約 95 秒可以完成,也就是說經過練習之後,熟練度並沒有差別。但操作的精確度,響片提示實驗組的精確度比較高(12 人成功/全組共 12 人),而控制組較低(4 人成功/全組共 11 人)。

操作的精確度,響片提示實驗組的精確度比較高,而控制組較低。圖/geudki@Pixabay

鑽洞教學:響片法的動作精確度較高

第二個是模擬外科手術中,需要的鑽洞技巧。這個技巧是要在 PVC 塑膠管上,與切面夾 45° 角鑽入管中。實驗方法也是一樣,分成一組使用響片訓練的實驗組,另一組是使用傳統教法的控制組。

實驗組的教法也是一樣,把鑽洞分解成 6 個精確而容易檢驗的步驟,而且每個步驟也有判定標準,在示範完之後,換學生操作,老師用響片來告訴他動作是否正確,之後再給他們 10 分鐘的練習時間。而控制組,指導者會示範兩次操作方式,同時口頭解說,之後同樣會有 10 分鐘練習。

最後的結果是,實驗組和控制組的學生鑽 10 個孔所花的時間,沒有顯著差異,分別是 193 ± 26 秒和 146 ± 63 秒。而學生操作這個動作的準確度,用響片教學的實驗組同學操作準確度比較高,平均每個人會鑽出 9 個符合標準的孔,但控制組就差很多了,平均只有 1.1 個孔符合標準。

看來用響片訓練對於「需要動手操作」的動作,會是一種滿有效的方法,雖然訓練過程所花的時間比較長一些,但是最後學生的操作精確度很高。

不過,研究者也說這個方法雖然看起來很好用,但是要在學校裡用這個方法還有點困難,一方面不知道其他的動作是不是也有同樣效果;另一方面,會這套教法的老師不多,因此還要先教會老師怎麼教學生,而搭配的教材也需要一起調整,是個滿大的工程。但他們會繼續努力的開發適用響片訓練的教學法。

但不管怎麼樣,響片訓練倒是值得期待,未來會被應用到更多不同操作技巧的教學上,讓學生更不用因為怕被老師罵而學不好了!

參考資料:

  1. 響片訓練—維基百科
  2. 操作制約—超普通心理學
  3. 泛科學:為什麼好人們能如此不求回報?原來都是操作制約在作祟!
  4. Levy, I. M., Pryor, K. W., & McKeon, T. R. (2016). Is teaching simple surgical skills using an operant learning program more effective than teaching by demonstration?. Clinical Orthopaedics and Related Research, 474(4), 945-955.
florinn
8 篇文章 ・ 4 位粉絲
曾任泛科學實習編輯,是個從學術象牙塔逃離的化學系、化學所學生。比起做實驗,更喜歡分享科學故事、聽科學趣聞,寫科普文的目的就是希望能和大家一起領略科學的力與美。

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做完古典制約實驗後,小艾伯特去哪兒?(下)
林希陶_96
・2017/12/29 ・3110字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 534 ・七年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

編按:在上篇的文章當中,心理學家從各式各樣的蛛絲馬跡當中推敲出了小艾伯特的生日、可能的實驗執行時間,但小艾伯特到底去哪兒了呢?有沒有更多的線索呢?尋找艾伯特的旅程還是繼續進行著!

建議要先看過上篇喔:做完古典制約實驗後,小艾伯特去哪兒?(上)

所以小艾伯特,你到底在哪?

追查此事之所以會遇到這麼多困難,主要是因為華生晚年將自己所留下的資料放一把火全燒了,還烙下一句名言

「當你死的時候,你就死透了。」(When you’re dead, you’re all dead.)

而在約翰霍普金斯大學中,也並找不到當時的雇員所留下相關記錄,可能早就散佚了,因而也無從證實小艾伯特與母親的行蹤。而小艾伯特在這段時間,也沒有進入約翰霍普金斯大學附設醫院就診,因此也未留下任何病人記錄。

關於小艾伯特相關蛛絲馬跡就此消失,整個追溯也遇到了巨大的瓶頸,到底小艾伯特是不是真的叫做艾伯特?為何相關的紀錄與歷史文件皆未記錄到這個人呢?

華生在晚年時將自己所留下的資料全部燒掉了,也無法找到其於約翰霍普金斯大學的雇員相關記錄,因此難以證實小艾伯特與母親的行蹤。圖片來源:wikimedia

整個研究的突破點,是貝克等人(2009)發現1920年是美國的人口調查年。這是美國的例行性工作,每十年都會做一次總清查。當時調查的時間是在1920年1月2日,剛好涵蓋華生所研究的時間點。以此人口調查的紀錄可知,一共有379人居住於約翰霍普金斯大學,他們可能是學生或是員工。不過這個紀錄有一個問題是,沒有關於14歲以下小孩的相關紀錄。目前推測人口調查不確實,沒有調查到孩童是因為調查預設沒有家庭會居住於校園當中。

耙梳這群名單,只有三個人可能是小艾伯特的母親,因為他們所登錄的職業是保姆(上文提到在華生的文件中,小艾伯特的母親是奶媽,但調查中只有保姆這個行業,而非奶媽)。這三人分別是Pearl Barger、Ethel Carter和Arvilla Merritte。

Pearl Barger 的姓氏是B開頭,與小艾伯特相同(小艾伯特為暱稱,在華生的研究中被寫成Albert B.)。但進一步追蹤其出生、死亡、婚姻狀況等背景資料,沒有任何證據證明 Pearl 曾經當過母親。而 Ethel Carter 雖然有一個小孩出生於1919年8月26日、她也可能認識小艾伯特,但她並不是小艾伯特的母親:因為她是黑人,而在影片中小艾伯特為高加索白人(黑人幾乎不可能生出白人,機率非常的低)因此最可能的人選為Arvilla Merritte,她是22歲白人,根據調查她有小孩,名字未知,出生於1919年3月9日。小孩的父親是William Merritte,出生於馬里蘭州。而且這個小孩出生後因醫療問題住於約翰霍普金斯大學附設醫院 12天。但是再往下追蹤,卻發現Arvilla Merritte消失了,不知去向了。

1920年恰好是美國的人口調查年,調查時間也涵蓋到華生進行實驗的時間點,藉由相關統計文獻找出3位可能為小艾伯特母親的女性,為整個研究帶來新的突破口。圖片來源:wikimedia

但在這裡面有一個小矛盾,就是 Arvilla 只與兒子住於約翰霍普金斯大學校園中,但丈夫並沒有出現在調查檔案中。唯一能推測的是,這個丈夫可能是虛構出來的。因為如果是獨身的女人,撫養一個小孩,在當時可能會受到嚴格的審查。虛構的婚姻可以幫助母親保持尊嚴。而從其出生紀錄可知,Arvilla的舊姓是 Irons,因此可以往下追查的是關於 Arvilla Irons 這個人的過去。

然後從 Arvilla 的家譜可知的事,她是 Maurice Irons 的母親。而 Maurice 是 Larry 和 Gary 的父親。Larry 和 Gary至今仍居住於馬里蘭州,他們在家譜網站上留下可供聯絡的電子郵件。貝克等人(2009)試著用電子郵件與兩兄弟聯絡,並說明來意。Gary回電,確認他的祖母確實在1920年1月於 Harriet Lane Home 工作過,而且也有一個男孩出生於1919年3月9日。她將小孩取名為 Douglas Merritte(以下簡稱道格拉斯)道格拉斯有三個特徵與小艾伯特相近:男性高加索白人、出生日期介於32日至316日之間。

追查至此,幾乎可確認道格拉斯就是小艾伯特。但最大的疑問在於,為何華生在報告中要將他化名成 Albert B.?因為在1920年代心理學家做實驗時,並不需要將受試者的本名去除(因為美國心理學會的倫理規範是1953年才建立的),也不需要將受試者的制約去除(小艾伯特即未去除制約);華生在當時也不會因為這些缺失而受到任何懲罰。

不過倫理規範還未建立,並不代表華生這一代的心理學家不關心受試者的保密原則。華生在其他實驗中,有時只寫出姓氏、有時只留下縮寫來指稱這些受試者,而 Albert 是唯一有名字的個案。華生明白隨便取個代號當然也可以,但是這樣會讓讀者與文本之間較有距離,也讓人失去溫暖的感覺。如果為了遵守保密原則,會讓社會大眾簡化心理學家的貢獻,並且失去存在感。那為何華生不乾脆直接寫出小艾伯特原來的名字呢?很有可能華生根本不知道他叫什麼名字。在當時那個年代,約翰霍普金斯大學是一個僵化的社交系統,教授根本不會跟奶媽來往,兩人很有可能並無私交。華生可能只是為了修飾他的個案報告,而用另取一個名字來稱呼。

華生並非不關心受試者的保密原則,在其他的實驗中,他有時只寫出姓氏或是留下縮寫來指稱受試者,但為何唯獨小艾伯特是唯一留下全名的個案?圖片來源:Galiaoffri@wikimedia

那為何是取 Albert B. 而不是其他名字?主要的原因可能來自於華生取名的習慣,華生喜歡將小孩的名字取自欣賞的人的名字。像華生第一個孩子叫做 William,第二個孩子叫做 James,將兩個名字合起來,就是William James(知名心理學家,現在被尊稱為美國心理學之父)。而華生的母親與外祖母都是虔誠的浸信會信徒,其中有一個知名的牧師叫做 John Albert Broadus, Albert B. 的名字有可能來自於此。

其餘的證據則是來自於現代科技進步所賜:在取得道格拉斯的照片之後,研究者將它與華生所拍攝的影片中的小艾伯特做對照,並使用近代的生物識別技術去判定。雖然影像中的小艾伯特的臉部解析度很差,用肉眼較難辨識是否與道格拉斯相同,但經過兩位科學家使用臉部辨識技術去判定,確認兩人為同一人。此結果與所有周邊資料是相符的。

最後的最後,小艾伯特到底去哪兒了?

經過鍥而不捨的追尋,我們總算確認小艾伯特的真實的下落。小艾伯特(或者說道格拉斯)在完成華生的實驗後不久,即離開約翰霍普金斯大學,之後他便一直處於生病狀態。根據道格拉斯的死亡證明,他在三歲時因不明原因而得了腦水腫,可能是腦膜炎所造成的。之後道格拉斯並未活過疾病的折磨,於1925年5月10日辭世,走完他短短六歲的一生。

道格拉斯是否長久受到古典制約的影響,並且從此害怕皮毛物品與巨大噪音[註二],我們可能永遠都不會知道了。

小艾伯特於1925年因腦膜炎辭世,在其短短六年的一生中,我們可能永遠無法得知,他是否長久受到實驗影響,並且從此害怕皮毛物品與巨大噪音。圖片來源:wikimedia

更多文章,歡迎至臉書專頁:陶然心理工作室

備註:

  • [2]大石國際文化 出版的科普書《巴夫洛夫的狗:50個改變歷史的心理學實驗》,其中關於小艾伯特的文章就寫錯了。該篇文章所犯下最大的錯誤,就是覺得小艾伯特必定會長大;而且名字剛好是Albert B.,就以為是小艾伯特(其實從本文的討論已經知道,小艾伯特六歲時就過世。而小艾伯特只是代號,並不是本名)。其實我並不會怪罪作者,畢竟,心理學家們研究了90年才破解這個問題。個人站在良善的立場,幫忙勘誤這件事,希望大家不要被誤導了。
  • 另外BBC曾經拍過一個節目,就是在講追尋小艾伯特的過程,可參見此影片:

參考資料:

  • Beck, H. P., Levinson, S., & Irons, G. (2009). Finding Little Albert: A Journey to John B. Watson’s Infant Laboratory. American Psychologist, 64, 605-614.
  • Watson, J. B., & Rayner, R. (1920). Conditioned emotional reactions. Journal of Experimental Psychology, 3, 1–14.
林希陶_96
80 篇文章 ・ 51 位粉絲
作者為臨床心理師,專長為臨床兒童心理病理、臨床兒童心理衡鑑、臨床兒童心理治療與親子教養諮詢。近來因生養雙胞胎,致力於嬰幼兒相關教養研究,並將科學育兒的經驗,集結為《心理師爸爸的心手育嬰筆記》。與許正典醫師合著有《125遊戲,提升孩子專注力》(1)~(6)、《99連連看遊戲,把專心變有趣》、《99迷宮遊戲,把專心變有趣》。並主持FB專頁:林希陶臨床心理師及部落格:暗香浮動月黃昏。

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做完古典制約實驗後,小艾伯特去哪兒?(上)
林希陶_96
・2017/12/29 ・3833字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 507 ・六年級

略讀過普通心理學的人都知道,行為學派中有三隻神獸三個知名實驗:帕夫洛夫的狗、華生的小艾伯特與史金納的鴿子。其中,小艾伯特(Little Albert)就是華生(John Broadus Watson)實驗的個案。

華生成功的將古典制約的現象,重現在人類嬰兒身上;本來小艾伯特是不會害怕小白鼠的。但經由與巨大聲響配對,後來只要一看到小白鼠,小艾伯特就哇哇大哭,甚至還類化到其他有皮毛的物品,小艾伯特也出現相同的大哭反應。此一研究深刻改變了心理學,行為學派因此奠立了百年基業;這篇論文也成為被引用最多次的心理學論文之一(2769次,家人問我幹嗎跪著看電腦)。

在經歷了實驗後,小艾伯特連看見蓄著白鬍子,打扮成聖誕老人的實驗員都會感到害怕。圖片來源:wikimedia

但是小艾伯特參與完這個實驗後沒多久後就不知去向,這個故事也是存在於心理學界中長久的謎團。如果沒有適當的去制約化(deconditioned)[註1],可能小艾伯特後續也會深受此實驗的干擾。那長大後小艾伯特到底會發生什麼事?他在成長的路途上是否會遭遇到什麼特殊的困難?有沒有因為這個經典的實驗而造成難以磨滅的影響?先前我在書寫關於華生的文章的時候(請見:華生的百年奇案),也被此一議題深深所吸引(這也是為何論文永遠看不完的原因,一篇接著一篇,篇篇相連到天邊)。

在相關論文的指引之下,發現心理學家貝克等人(2009)早已探究過這個問題了1。在華生完成這個著名的心理學實驗的九十年後,總算順利追尋到小艾伯特的身世,破解了這個奇妙的難題。以下就以此篇文章為基礎,詳盡的說明到底心理學家是如何拼湊所有線索與珠絲馬跡、進而發現了小艾伯特(這篇文章算是心理史學偵探故事第二彈,看起來應該登在故事網站上,而不是泛科學,不過沒關係,大家當作跑錯棚好了)(y編按:這麼好玩的故事讓我們插一腳啦拜託XD)。

小艾伯特的背景資訊

根據華生的紀錄,我們可以探索到一些線索:小艾伯特與母親住在約翰霍普金斯大學的校園中,其母親是一位奶媽,受雇於大學小兒科的護理之家(Harriet Lane Home[註2])。華生會挑中他,其中一個原因是因為地緣關係,因為華生的實驗室與護理之家就比鄰而居。另一方面,小艾伯特是一位健康、少哭、情緒較少的小孩、感覺比較遲鈍,如果因而進行實驗的話,可能傷害或許會比較小。

根據研究記載,小艾伯特一共被實驗了六次,其分別是在其年齡8個月26天、11個月3天、11個月10天、11個月15天、11個月20天、12個月21天。雖然不知道為何小艾伯特的母親會答應進行測試,但財務上的獎勵可能是原因之一:因為只要小艾伯特每次到實驗室,就可獲得一美金的補貼(換算成2009年的幣值,相當於美金12.36元,折合台幣約370)。這樣的金錢以當時來看算是非常多的了。

詳細的實驗過程可參閱影片,大家可以看到小艾伯特長什麼樣子,也可以知道他是高加索白人

第一次測試是在小艾伯特8個月又26天所執行的,在當天只是瞭解他對各種物品的反應,這樣做的目的是為了建立基準線。他對於各種物品都很好奇,如積木、大理石、蠟筆、火、猴子、狗、兔子、小白鼠等等,並未表現出恐懼反應。但不知何故,華生延遲了兩個月之後,才在小艾伯特11個月又3天大時開始正式的實驗。華生以古典制約的方式,只用七次就成功讓巨大噪音與小白鼠配對,讓小艾伯特害怕小白鼠,並延伸到類似的事物上,如兔子、狗、皮大衣、聖誕老人的面具(面具上有毛髮)等物品之上。

華生使用古典制約的方式,成功讓巨大噪音與小白鼠配對,使小艾伯特害怕小白鼠,並延伸到類似具有毛髮的事物上。圖片來源:Erica Brunt@publicdomainpictures

華生到底是何時做了這個實驗的呢?

雖然華生與蕾娜在進行實驗時,紀錄了小艾伯特的年紀,但是卻未寫下當時的日期,以致於我們至今仍無法確切推測小艾伯特的生日。因為要有生日,才能往下追查出生記錄,才有可能追溯出完整的個體歷史。

目前所有的研究者都同意,該實驗進行的時間點約是在 1919-1920年之間。根據歷史紀錄,蕾娜(當時為華生的研究生與助理,但也因為跟華生朝夕相處,後來兩人結為連理:詳情請見:華生的百年奇案在 1919年6月才從瓦薩學院(Vassar College,美國知名大學,於1861年設立、位於紐約州,建立之初時只收女性)畢業。因此,實驗的時間點一定是蕾娜進入約翰霍普金斯大學就讀研究所之後,也就是1919年9月30日(此日期是從約翰霍普金斯大學所留下的文件中得知)以後的事。

從華生所留下的書信中得知,1919年10月27日曾去信約翰霍普金斯大學校長 Goodnow,請求購買錄影膠卷一千英尺,以錄下整個實驗過程。當時需花費450美元(換算成2009年的幣值,相當於美金5562.73元,折合台幣約18萬元),以當時大學拮据的預算來看,這是非常巨大的金額。同年11月19日,大學預算委員會才同意購買此物品。12月5日,華生回信給校長,表達誠摯感謝之意。若據此推測,進行實驗可能的時間點是1919年12月5日以後的事了。

不過,從約翰霍普金斯大學醫學院所留下的紀錄,可推導拍攝影片的時間點可能是早於12月5日;因為華生在這之前就向校方抱怨,該校速記員並未在實驗中予以支持(當時速記員除了學校的工作之外,也需在各種實驗中協助實驗或擔任助手)。因此,華生可能事前已經知道預算必定會通過,因此在感謝校長前就先購買膠卷並進行實驗了。感謝信也可能是事前就已經寫好了,12月5日才發出(手寫書信也可以用排程了,不要懷疑)。

所以,由此推測第一次實驗的時間點,可能落在 11/28-12/12 之間。若由以上的日期,減去小艾伯特當時的年紀(8個月26天),小艾伯特的生日最可能落於 1919年3月2日至3月16日 之間。最後一次實驗的時間,是在小艾伯特12個月21天大時所做的,往後推測是 1920年3月23日至4月6日之間。

根據約翰霍普金斯大學醫學院留下的紀錄顯示,推測第一次實驗可能落在11/28-12/12之間。圖片來源:himetop

論文又是何時發表的?

有了最後一次實驗的時間點,才能確認這與論文出刊的時間是否吻合。華生與蕾娜所投稿的論文是發在1920年的實驗心理學期刊(Journal of Experimental Psychology,縮寫JEP)2月號2。如果JEP準時出刊的話,這樣就與實驗的時間就有出入了,因為論文根本來不及完成。不過如果出刊延遲了,那前面所推敲出來的實驗時間點就是可執行的了。

我們現在已經知道的是,JEP是1915年創刊,出了兩冊12期之後,1917年美國就投入第一次世界大戰中。之後,舉全國之力進入戰爭狀態,心理學家也不例外。等到1918年11月,停戰協議生效後,所有的人員才復歸原職,華生也是在那時才又回到約翰霍普金斯大學工作。若想知道JEP正式出刊的日期,唯有詢問編輯部才能得知。但很不幸的是,編輯部當然不可能保存九十年前的資料。追尋多個心理學檔案資料,還是無法得知1920年2月號到底是何時出刊的。僅剩的唯一方法,是去信知名大學的圖書館,詢問到底是何時收到該期期刊。可想而知,多數大學資料早已散佚。但堪薩斯州立大學、哈佛大學、康乃爾大學仍有紀錄,最早的是康乃爾大學,是在1920年8月23日收到。這樣的日期,只能看出1920年2月號可能有延遲,但是確切的發行時間點還是無法得知。

論文發在1920年的實驗心理學期刊,但若JEP準時出刊,便與實驗的時間有出入,論文根本來不及完成,除非出刊延遲,推敲出的實驗時間才可信。圖片來源:archive.org

另外,從華生所留下的書信可知,在1922年12月14日,華生曾經寫信給Adolf Meyer(知名精神科醫師),信中提到,「這一期總算準時了」。由此一細小的線索可知,先前每一期都延遲出刊,不然華生不需要在信中特別提到這件事。再者,依照現存的資料,當時華生為該刊主編,他與蕾娜所刊出的稿子,可能並未經過匿名審查。因為如果經過審查機制,至少還需要再多好幾個月的時間(那時整個學術界才剛萌芽,不能用現在標準去看待快要一百年前的事)。

從上述所談的資料的可知:各大學圖書館所收到的日期、華生寫給Meyer的信、華生寫給校長Goodnow的信,可以確認JEP前三冊都延遲出刊。雖然寫是寫二月號,但是實際上印出的日期,可能是之後的事情了(這事其實在台灣應該還蠻常見的,我們現在都在拖刊了,你說一百年前不拖嗎?)。因此,這樣推算下來,上述的最後一次實驗日期還是可信的,約略發生在1920年的3月到4月之間。

相關事件時間表。資料整理/林希陶、製表/ y編

編按:小艾伯特的生日、實驗可能的時間點也都推敲出來了,那到底小艾伯特在哪裡呢?還能從哪裡去追尋小艾伯特?有沒有更多的線索呢?下篇將有更精彩的起伏轉折!

備註:

  • [1]去制約化指的是將實驗的方法反轉回來,讓個案不會因為這個實驗而終生受影響。若以小艾伯特而言,就是要將他害怕皮毛的反應再去除。這是現在的研究倫理必須要做到的事。
  • [2]Harriet Lane Home,美國知名的護理之家,設立的目的是為了照顧失能的小孩,由Harriet Lane Johnston女士(美國第15任總統James Buchanan之外甥女,並在舅舅擔任總統時,負責第一夫人的工作)所捐助。建於約翰霍普金斯大學附屬醫院旁,並由醫院負責營運及管理。後來該處也進行小兒科看診業務,每年診治60000名兒童。

參考資料:

  • Beck, H. P., Levinson, S., & Irons, G. (2009). Finding Little Albert: A Journey to John B. Watson’s Infant Laboratory. American Psychologist, 64, 605-614.
  • Watson, J. B., & Rayner, R. (1920). Conditioned emotional reactions. Journal of Experimental Psychology, 3, 1–14.
林希陶_96
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作者為臨床心理師,專長為臨床兒童心理病理、臨床兒童心理衡鑑、臨床兒童心理治療與親子教養諮詢。近來因生養雙胞胎,致力於嬰幼兒相關教養研究,並將科學育兒的經驗,集結為《心理師爸爸的心手育嬰筆記》。與許正典醫師合著有《125遊戲,提升孩子專注力》(1)~(6)、《99連連看遊戲,把專心變有趣》、《99迷宮遊戲,把專心變有趣》。並主持FB專頁:林希陶臨床心理師及部落格:暗香浮動月黃昏。