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世界上伟大的医学物理大师---“生理学之父”高级神经活动学说的创始人巴甫洛

(2007-11-24 13:38:36)
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世界上伟大的医学物理大师---“生理学之父”高级神经活动学说的创始人巴甫洛夫

巴甫洛夫·伊凡·彼德罗维奇

巴甫洛夫·伊凡·彼德罗维奇(1849-1936)俄国生理学家、心理学家、高级神经活动学说的创始人。1849年9月26日生于梁赞。1875年毕业于彼得堡大学,1879年毕业于军事医学研究院,1883年获医学博士学位。1884年起在军事医学研究院任副教授、教授等职,领导过实验医学研究所生理研究室工作。1901年为彼得堡科学院通讯院士,1907年为正式院士。

从1878年1890年,巴甫洛夫重点研究血液循环中神经作用的问题。当时,神经系统对于许多器官的支配作用和调节作用还没有被人们清楚地认识。在极为恶劣的工作条件下,巴甫洛夫坚持研究。他发现了胰腺的分泌神经。不久,他又发现了温血动物的心脏有一种特殊的营养性神经,这种神经只能控制心跳的强弱,而不影响心跳的快慢。科学界人士把这种神经就称为“巴甫洛夫神经”。巴甫洛夫自此开辟了生理学的一个新分支--神经营养学。

从1890年开始,巴甫洛夫进入他研究工作的第二个时期--消化系统的研究。他发明了新的实验方法,不录用被麻醉的动物做急性实验(每次实验完了,动物也就死掉了)而最用健康的动物傲慢性实验,从而能够长期观察动物的正常生理过程。他还创造了多种外科手术,把外科手术引向整个消化系统,彻底搞清了神经系统在调节整个消化过程中的主导作用。巴甫洛夫因在消化生理学方面的出色成果而荣获1904年诺贝尔生理学和医学奖金,成为世界上第一个获得诺贝尔奖的生理学家。

1924年任苏联科学院巴甫洛夫生理学研究所所长。巴甫洛夫的科研分属心脏生理、消化生理、高级神经活动生理3个领域。在高级神经活动生理领域的研究成果尤为丰硕。他证明了大脑和高级神经活动由无条件反射、条件反射双重反射形成;揭示了“精神活动”是大脑这一“物质肌肉”活动的产物,同样需要消耗能量。他提出:人除第一信号系统即对外界直接影响的反应外,还有第二信号系统即引起人高级神经活动发生重大变化的语言;正是这第二信号系统学说揭示了人类特有的思维生理基础。

他的科学贡献大致分为三个时期,属于三个领域,即心脏生理、消化生理和高级神经活动生理。他提出了两个信号系统学说。他的高级神经活动学说对于医学、心理学以至于哲学等方面都有影响。

巴甫洛夫从事生理学研究六十余年,为人类作出了不可磨灭的贡献。巴甫洛夫1904年获诺贝尔生理学和医学奖,1936年逝世,有《巴甫洛夫全集》6卷(苏联科学院出版)传世。

主要著作有:《心脏的传出神经》 (1883)、

《主要消化腺机能讲义》 (1897)、

《消化腺作用》 (1902)、

《动物高级神经活动(行为)客观研究20年经验:条件反射》 (1923)、

《大脑两半球机能讲义》 (1927)等。

“生理学之父”巴甫洛夫诞生

  巴甫洛夫1849年9月14日生在俄国中部梁赞镇的一个牧师家 庭,1870年考入
彼得堡大学物理系生物科学部,后就读于军事医 学院,获医学博士学位。巴甫
洛夫博学多才,终生研究自然科学, 特别是对生理学的研究,结束了在他之前
整个人类从未对生理过 程进行系统实验研究的历史,开辟了实验研究生理过程
的新纪元, 成为世界上第一个获得诺贝尔奖金的生理学家。1935年8月,86 岁
高龄的巴甫洛夫主持了第十五届国际大会,并荣获“全世界生 理学元老”称
号。

  巴甫洛夫在生理学研究方面的杰出贡献集中于三大领域,即 血液循环生理
学、消化生理学和高级神经活动生理学。巴甫洛夫 从事科学研究60余年,全部
时间都是在生理实验室度过的,即使 在“十月革命”成功初期,无电、无水,
实验的狗全部饿死,他 也没停止过研究。直到逝世前,他还在草拟一份日后的
工作计划。 这位可敬的老人,为科学、为人民真正战斗到了生命的最后的一 分
钟。

  巴甫洛夫逝世了,但他的科学研究成果一直在造福着人类, 他献身科学的
精神更将永远鼓舞后来者。

  当我们在纪念这位“生理学之父”的时候,要牢记他生前在 一封信中对立
志献身科学的青年们提出的希望,他说:“首先要 循序渐进,第二要谦虚,第
三要有热情,而且科学需要一个人贡 献出毕生的精力,只有这样,才能不辜负
国家对我们对科学所寄 予的期望。”

 伊凡.彼特诺维奇.巴甫洛夫,苏联的卓越的生理学家,巴甫洛夫学派高级神经活动生理学及病理生理学的奠基人。

1849年出生于旧俄国,1936年在苏联去世.

1883年毕业于俄国圣彼得堡皇家医学院,1884~1886在德国从著名生理学家F.W.Ludwig及R.Heidenhain工作。返国后,1890年在俄国军事医学科学院任教,1895年任该院生理学教授。因研究消化腺生理的重大贡献,1904年荣获诺贝尔医学奖。此后,曾获得俄国科学院院士(1906)、英国皇家学会外籍会员(190)及英国皇家医师学院荣誉院士(1928)等科学界的荣誉称号。

  苏联十月革命后,任苏联科学院院士。因以辩证唯物主义的观点研究大脑生理学的卓越成就及其深远意义,1921年曾由列宁亲自签署指令,评价其研究工作对全世界劳动人民有巨大贡献,并为其建设了巴尔土什生物实验所(巴甫洛夫村),为其晚年的研究工作提供了极其优越的条件。

  巴甫洛夫的划时代的伟大功绩,就是根据他研究消化腺时观察到的“心理分泌”这一现象,深入探讨,创立了条件反射学说。这一学说,遵循辩证唯物主义的观点,运用自然科学的方法,阐明了大脑两半球功能的活动规律,揭示了心理(精神)活动的本质。它以大量科学实验的资料,批判了自然科学的及哲学领域里的唯心主义。巴甫洛夫及其学生们,从生物学的角度,深入地研究了动物及人类大脑皮层功能活动的特征和异同及其病理障碍,进而形成了该学派的高级神经活动生理学及病理生理学。 字串4

  所谓“高级神经活动”,按照巴甫洛夫原义泛指动物和人类的大脑皮层功能活动及其行为表现。“动物高级神经活动(行为)的二十年客观研究”(1923),及“大脑两半球功能讲义”(1927),是他研究这一课题的总结。

  “高级神经活动”一词,在其他学派的生理学专著中也曾加以应用。但系指记忆、学习,语言等精神功能。

  人类自从患精神疾患以来,使一直在探索其发病机理。巴甫洛夫在其生前的最后十年里,开始应用高级神经活动生理学的原理,研究精神障碍。其主要贡献,在于以狗为实验首先创造了可模拟人类神经症的特征及其病因的动物模型,定名为“实验性神经症”。以此为开端,探讨了人类精神疾患及其症状的发病机理、治疗和预防等问题。“高级神经活动生理学与病理学”(1930),及“高级神经活动实验病理学”(1935)等著述,是他研究这一课题的总结。

当指出的是:由于时代条件的限制,和巴甫洛夫逝世以来医学基础科学的进展,起初他所观察到的某些关于大脑的功能活动规律和机理的论断,已经发生了新的变化。

  但有些仍被继承,例如条件反射的研究方法和有关学说;有些得到了进一步阐明,例如有关内脏性条件反射、操作性条件反射的研究,以及条件反射形成的机理等。有些则已为新的实验资料或概念所修正或替代,或仍有待于移来阐明。


生理学无冕之王——巴甫洛夫


    1890年10月的一天,在彼得堡军医学院里,一群大学生边走边议论着:

    “今天是巴甫洛夫教授给我们上消化生理课,到时我们一定要请教一下,‘条件反射’!”一个学生兴奋地说道。“当然!巴甫洛夫是我们学院最年轻的教授,可以说是生理学方面的权威。”另一个学生应和道。

    这群大学生来到教室后,见整个教室坐满了人。大家济济一堂,静等着巴甫洛夫教授的到来。

    一阵铃声响过,从门口走进一位精壮的中年教授。大家不约而同地喊出:“巴甫洛夫教授!”

    巴甫洛夫微笑着环视了一下教室,然后登上讲台,向大家鞠了一躬,接着便翻开教案,认真地上起课来。

    这时,一个学生举手起立,朗声说道:“请问巴甫洛夫教授,什么是条件反射?”

    话音刚落,同学们一下子把眼光都集中在这个发问的学生身上,弄得他十分不好意思,迟疑地坐了下来。紧接着,大家又把眼光转向巴甫洛夫教授,等待着他能回答这个问题。巴甫洛夫轻轻笑了一下,愉快地说道:“好吧!下边我给大家讲个故事……”他稍微停顿了一下,接着便讲了起来:从前,在俄国中部的梁赞城里,有户人家养了一条狗,主人怕这条狗乱跑,就用一根很粗的锁链把它锁了起来。从此,这条狗一见人就“汪汪”乱吠,并且呲牙咧嘴,表现非常凶恶。

    一天,一群孩子走过这户人家,那条狗拚命的冲着他们狂吠,孩子们远远地躲了起来,谁也不敢接近它。

    这时,一个脑袋很大的孩子向狗走去,他不但没躲,反而愈来愈靠近那条狗。

    同伴们一齐惊讶地喊道:“不要靠近它!这畜生要咬人呢!”

    “我去把锁链打开,它就不会再叫了!”这个孩子很坦然地说道。

    “别打开!别打开!”小同伴们一面喊,一面吓得四散而逃。

    孩子真的把锁链打开了。奇怪的是,它不仅不咬他,反而温顺地摇着尾巴,接受孩子的抚摸,从此,这条狗再也不凶恶地狂吠啦。

    巴甫洛夫停了一下,看着一个个瞪大眼睛的学生问道:“大家知道这是因为什么吗?”

    学生们摇摇头,仍然瞪着眼睛,静等教授的下文。

    “其实,当时我也不知道原因,只是通过研究发现:套上锁链,对那条狗来说是一种刺激,也就是一种条件。这种条件引起了它保护自己的反射,因此这条狗变得异常凶恶。而一旦打开锁链,消除了这种条件,便不再引起它保护自己的反射,因此它变得温顺起来了。”同学们都露出了恍然大悟的神色,纷纷议论起来:

    “原来那个孩子就是巴甫洛夫教授,真了不起!”

    “噢!这就是条件反射,原来竟是这么简单!”

    其实,他们哪里知道,巴甫洛夫为研究动物的消化生理付出了多少代价。

    1849年,巴甫洛夫出生于梁赞城的一个贫苦的家庭,父亲是个传教士。1870年,21岁的巴甫洛夫带着一张“贫困证明书”,进入了彼得堡大学攻读生理学。他刻苦学习,阅读大量的书籍,大学毕业时,获得了金质奖章。后来,又转到军医学院深造,并在这所学院中度过了40多个年头。

    在这期间,巴甫洛夫选择了研究消化系统的生理状况这个课题,开始长时间观察动物体内的消化活动。

    他首先把狗的食道经过手术切断,把切断的食道两端缝在狗脖子的皮肤上,然后让狗饿上一段时间。

    一天以后,巴甫洛夫把这只饥饿的狗拉到了实验室,在狗的面前放一盘鲜肉。狗一见鲜肉,便贪馋地吞了起来。然后咀嚼了几下就咽下去了。可是,不一会儿,咽下去的肉又掉到了食盘里。这是因为狗的食道已被切断,肉根本进不了胃里。

    狗依然贪婪地吃着,盘子里的肉始终是那么多。

    这只狗徒劳地吃了四五分钟后,奇怪的现象出现了,在通向狗胃的一根像皮管里流出了大量的胃液。

    胃液不断分泌,是狗的第十对脑神经——迷走神经的冲动引起的。巴甫洛夫对这只狗的迷走神经也动过手术,已在上面引出一根丝线。现在,只要他稍微提动一下丝线,就切断了脑与胃之间的联系。结果,狗尽管还是在不断地吞咽鲜肉,但胃液却停止分泌了。

    这就是著名的“假饲”实验,它可以使人们观察到狗的消化腺的分泌情况。

    从20世纪初,巴甫洛夫又开始研究高级神经活动,第一次发现了大脑皮层机能的活动规律。

    他又给一条狗动了手术,在狗的腮帮子上开个小孔,用一根细细的导管安在它的一个唾液腺上。当狗吃东西流唾液的时候,一部分唾液就通过导管流到了外面。

    巴甫洛夫通过实验发现,只要食物落到狗的口中,它就会泌出唾液,如果食物是湿的,分泌的唾液就少些,食物是干的,分泌的就多些。这种反射活动是狗和其它一切动物生来就有的,巴甫洛夫称它为非条件反射。

    但后来的实验中,他又发现一个非常重要的事实,除了食物刺激口腔会引起狗的唾液分泌以外,其他的刺激,比如光、声音等的刺激,也能引起狗的唾液分泌。

    为了通俗、形象地说明这种现象,在一次实验时,巴甫洛夫举起一只柠檬,对观看实验的学者说:

    “诸位都知道这是柠檬,我不准备把它送到你们口中,只是让大家看一看……”

    说到这里,所有在场的人的口中都流出了口水,许多人不自觉地咽了一下,并且笑出声来。

    巴甫洛夫接着说:“诸位并没有吃到柠檬,却流出了口水。但诸位又是吃过柠檬的,知道它很酸,所以一见到它就流出了口水。这种流口水的反射是有条件的。因此我们称它为条件反射。”

    从“非条件反射”到“条件反射”,巴甫洛夫经历了漫长而又艰苦的实验过程,这是消化生理过程中的一项重要发现,为人类在生理学方面的研究,做出了巨大的贡献。为此,在1904年,诺贝尔奖基金会该年度的生理学和医学奖金,授予了巴甫洛夫教授。要知道,巴甫洛夫是世界生理学家中第一个享有这种荣誉的科学家。

    1935年,巴甫洛夫以86岁的高龄,主持了在苏联召开的第15届国际生理学大会,在这次大会上,巴甫洛夫被授予“全世界生物学界元老”的称号。次年2月,这位被人们赞颂为“生理学无冕之王”的科学家去世

苏联生理学家巴甫洛夫诞生

  巴甫洛夫(1849-1936),1849年9月26日生于梁赞。1875年毕业于彼得堡大学,1879年毕业于军事医学研究院,1883年获医学博士学位。1884年起在军事医学研究院任副教授、教授等职,领导过实验医学研究所生理研究室工作。1901年为彼得堡科学院通讯院士,1907年为正式院士。

  从1878年1890年,巴甫洛夫重点研究血液循环中神经作用的问题。当时,神经系统对于许多器官的支配作用和调节作用还没有被人们清楚地认识。在极为恶劣的工作条件下,巴甫洛夫坚持研究。他发现了胰腺的分泌神经。不久,他又发现了温血动物的心脏有一种特殊的营养性神经,这种神经只能控制心跳的强弱,而不影响心跳的快慢。科学界人士把这种神经就称为“巴甫洛夫神经”。巴甫洛夫自此开辟了生理学的一个新分支--神经营养学。

  从1890年开始,巴甫洛夫进入他研究工作的第二个时期--消化系统的研究。他发明了新的实验方法,不录用被麻醉的动物做急性实验(每次实验完了,动物也就死掉了)而最用健康的动物傲慢性实验,从而能够长期观察动物的正常生理过程。他还创造了多种外科手术,把外科手术引向整个消化系统,彻底搞清了神经系统在调节整个消化过程中的主导作用。巴甫洛夫因在消化生理学方面的出色成果而荣获1904年诺贝尔生理学和医学奖金,成为世界上第一个获得诺贝尔奖的生理学家。

  1924年任苏联科学院巴甫洛夫生理学研究所所长。巴甫洛夫的科研分属心脏生理、消化生理、高级神经活动生理3个领域。在高级神经活动生理领域的研究成果尤为丰硕。他证明了大脑和高级神经活动由无条件反射、条件反射双重反射形成;揭示了“精神活动”是大脑这一“物质肌肉”活动的产物,同样需要消耗能量。他提出:人除第一信号系统即对外界直接影响的反应外,还有第二信号系统即引起人高级神经活动发生重大变化的语言;正是这第二信号系统学说揭示了人类特有的思维生理基础。

  他的科学贡献大致分为三个时期,属于三个领域,即心脏生理、消化生理和高级神经活动生理。他提出了两个信号系统学说。他的高级神经活动学说对于医学、心理学以至于哲学等方面都有影响。

  巴甫洛夫从事生理学研究六十余年,为人类作出了不可磨灭的贡献。巴甫洛夫1904年获诺贝尔生理学和医学奖,1936年逝世,有《巴甫洛夫全集》6卷(苏联科学院出版)传世。

巴甫洛夫的经典条件反射学说

                 【内容】:诺贝尔奖金获得者、俄国生理学家伊凡"巴甫洛夫(Ivan Pavlov, 1870-1932)是最早提出经典性条件反射的人。他在研究消化现象时,观察了狗的唾液分泌,即对食物的一种反应特征。他的实验方法是,把食物显示给狗,并测量其唾液分泌。在这个过程中,他发现如果随同食物反复给一个中性刺激,即一个并不自动引起唾液分泌的刺激,如铃响,这狗就会逐渐“学会”在只有铃响但没有食物的情况下分泌唾液。一个原是中性的刺激与一个原来就能引起某种反应的刺激相结合,而使动物学会对那个中性刺激做出反应,这就是经典性条件反射的基本内容。
              条件反射的情境涉及四个事项,两个属于刺激,两个属于机体的反应。一个是中性刺激,它在条件反射形成之前,并不引起预期的、需要学习的反应。这是条件刺激(CS),在巴甫洛夫的实验中就是铃响。第二个刺激是无条件刺激(UCS)。它在条件反射形成之前就能引起预期的反应:条件反射形成之前,出现了肉,即UCS,就引起唾液分泌。对于无条件刺激的唾液分泌反应叫作无条件反应(UCR)。这是在形成任何程度的条件反射之前就会发生的反应。由于条件反射的结果而开始发生的反应叫作条件反应(CR),即没有肉,只有铃响的唾液分泌反应。当两个刺激紧接着(在空间和时间上相近),反复地出现,就形成条件反射。通常,无条件刺激紧跟着条件刺激出现。条件刺激和无条件刺激相随出现数次后,条件刺激就逐渐引起唾液分泌。这时,动物就有了条件反应。一度中性的条件刺激(铃响)现在单独出现即可引起唾液分泌。

  中性刺激与无条件刺激在时间上的结合称为强化,强化的次数越多,条件反射就越巩固。条件刺激并不限于听觉刺激。一切来自体内外的有效刺激(包括复合刺激、刺激物之间的关系及时间因素等)只要跟无条件刺激在时间上结合(即强化),都可以成为条件刺激,形成条件反射。一种条件反射巩固后,再用另一个新刺激与条件反射相结合,还可以形成第二级条件反射。同样,还可以形成第三级条件反射。在人身上则可以建立多级的条件反射。

  当条件刺激不被无条件刺激所强化时,就会出现条件反射的抑制,主要有消退抑制和分化。条件反射建立以后,如果多次只给条件刺激而不用无条件刺激加以强化,结果是条件反射的反应强度将逐渐减弱,最后将完全不出现。例如,对以铃声为条件刺激而形成唾液分泌条件反射的狗,只给铃声,不用食物强化,多次以后,则铃声引起的唾液分泌量将逐渐减少,甚至完全不能引起分泌,出现条件反射的消退。

  巴甫洛夫认为,消退是因为原先在皮质中可以产生兴奋过程的条件刺激,现在变成了引起抑制过程的刺激,是兴奋向抑制的转化。这种抑制称为消退抑制。巴甫洛夫指出,消退抑制是大脑皮质产生主动的抑制过程,而不是条件刺激和相应的反应之间的暂时联系已经消失或中断。因为如果将已消退的条件反射放置一个时期不做实验,它还可以自然恢复;同样,如果以后重新强化条件刺激,条件反射就会很快恢复,这说明条件反射的消退不是原先已形成的暂时联系的消失,而是暂时联系受到抑制。消退发生的速度,一般是,条件反射愈巩固,消退速度就愈慢;条件反射愈不巩固,就愈容易消退。

  在条件反射开始建立时,除条件刺激本身外,那些与该刺激相似的刺激也或多或少具有条件刺激的效应。例如,用500赫的音调与进食相结合来建立食物分泌条件反射。在实验的初期阶段,许多其他音调同样可以引起唾液分泌条件反射,只不过它们跟500赫的音调差别越大,所引起的条件反射效应就越小。这种现象称为条件反射泛化。以后,只对条件刺激(500赫的音调)进行强化,而对近似的刺激不给予强化,这样泛化反应就逐渐消失。动物只对经常受到强化的刺激(500赫的音调)产生食物分泌条件反射,而对其他近似刺激则产生抑制效应。这种现象称为条件反射的分化。

  巴甫洛夫所做工作的重要性是不可估量的。他的研究公布以后不久,一些心理学家,如行为主义学派的创始人华生,开始主张一切行为都以经典性条件反射为基础。虽然在美国这一极端的看法后来并不普遍,但在俄国以经典性条件反射为基础的理论在心理学界在相当长的时间内曾占统治地位。无论如何,人们一致认为,相当一部分的行为,用经典性条件反射的观点可以作出很好的解释。



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