Первые эксперименты Павлова были совсем простыми. Он держал в руке кусок хлеба и показывал его собаке, прежде чем дать его съесть. Со временем собака начинала пускать слюну, как только видела хлеб. Отделение слюны у собаки в тот момент, когда пища попадает в рот, является естественной реакцией пищеварительной системы; для того, чтобы вызвать такую реакцию, никакого научения не требуется. Павлов назвал это врожденным, или безусловным, рефлексом.
Однако слюноотделение при виде пищи не является безусловным рефлексом. Для того, чтобы вызвать такую реакцию, требуется научение. Такую реакцию Павлов назвал условным рефлексом (в отличие от психического понятия «физического» рефлекса), поскольку он был обусловлен и зависел от формирования ассоциативной связи между видом пищи и се последующим поглощением.
При переводе трудов Павлова с русского языка на английский американский исследователь У. X. Гантт вместо <обусловленный> использовал слово «условный». Позднее Гантт говорил о том, что сожалеет о замене термина. Тем не менее, термин <условный рефлекс> до сих пор является общепринятым (Fishman & Franks. 1992).
Павлов обнаружил, что многие раздражители способны вызвать условную реакцию слюноотделения у лабораторных собак, если они могут привлечь внимание животных, не вызывая в то же время страха или агрессии. Павлов проверил зуммеры, лампы, свистки, музыкальные звуки, шум кипящей воды, тикающий метроном и получил одинаковые результаты.
Тщательность и точность, свойственные Павлову, проявились в сложной и изощренной методике сбора слюны у животных. В хирургический разрез в щеке животного была вставлены резиновая трубочка. Всякий раз, когда капля слюны падала па платформу, установленную на чувствительной пружине, активизировался маркер на вращающемся барабане (см. рис. 9.2). Это устройство, позволяющее регистрировать точное количество капель и время их падения, является лишь одним из многочисленных примеров усилий Павлова в его стремлении следовать научному методу — обеспечивать стандартные условия проведения эксперимента, применять жесткий контроль, устранять источники погрешностей.
Аппаратура Павлова для обучения собак условным рефлексам.
Он был до такой степени озабочен проблемой исключения посторонних влияний, что разработал специальные боксы. Подопытное животное в специальной сбруе помещалось в один бокс, а сам экспериментатор находился в другом. Экспериментатор мог оперировать различными раздражителями, собирать слюну и давать пищу животному, оставаясь невидимым для него.
Но все эти меры предосторожности не вполне удовлетворили Павлова. Он полагал, что условия внешней среды все равно могут оказывать влияние и затемнять результаты экспериментов. Используя средства, выделенные одним русским предпринимателем, Павлов спроектировал трехэтажное лабораторное здание — так называемую <Башню молчания>, в котором в окна были вставлены специальные сверхтолстые стекла. В комнатах также устанавливались двойные железные двери, а стальные балки, держащие перекрытия, погружались в песок. Здание было окружено рвом, заполненным соломой. Вибрация, шум, перепады температуры, запахи и сквозняки были полностью исключены. Павлов стремился к тому, чтобы ничто постороннее не влияло на подопытных животных, за исключением раздражителей, которым животные подвергались в ходе экспериментов.
Давайте проследим типичный опыт в лаборатории Павлова. Условный раздражитель (например, свет) начинает действовать (в данном случае зажигается лампочка). Немедленно появляется безусловный раздражитель (пища). После нескольких одновременных появлений света и пищи животное начинает испускать слюну уже при виде одного только света, то есть оно привыкает определенным образом реагировать на условный раздражитель. Между светом и пищей вырабатывается ассоциативная связь. Этот процесс научения может происходить только в том случае, когда включение света сопровождается появлением пищи достаточное количество раз. Таким образом, научение может происходить только в том случае, если имеется подкрепление [83](кормление).
Помимо изучения формирования условных реакций Павлов и его сотрудники исследовали и другие сопутствующие моменты — например, поощрение, затухание рефлекса, спонтанное восстановление, обобщение, установление различий, обусловленность высшего порядка. Все эти проблемы и сейчас остаются в фокусе внимания науки. Вместе с Павловым работали более 200 человек, его экспериментальная программа продолжалась длительное время и потребовала участия большего количества людей, чем какая — либо иная программа со времен Вундта.