巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇,俄國生理學家、心理學家、高級神經活動學說的創始人,曾獲諾貝爾獎。
巴甫洛夫的成才,是從一個破書架開始的。巴甫洛夫的父親是一個窮教士,但他卻喜歡非宗教神學內容的書刊,其中有各種自然科學的著作,也有民主主義者的革命刊物,為此,巴甫洛夫的父親被當地的教徒教士們指責為“自由思想家”。父親的嗜好給孩子樹立了榜樣,父親的破書架成了巴甫洛夫接觸社會與自然知識的起點。巴甫洛夫的父親經常要求巴甫洛夫看書,並且要求每本書讀兩遍,讀後要能夠提出問題,思考答案。十三四歲時,巴甫洛夫在家中的破書架旁廣泛閱讀了俄國的許多進步書刊,使他的知識大增,眼界大開,思想上也發生了很大的轉變。
巴甫洛夫15歲時在舊書架上翻到了英國生理學家路易士的一本著作《日常生活的生理學》,這本通俗讀物中的內容深深吸引了少年巴甫洛夫,激起了他對生理學的極大興趣。從此,巴甫洛夫便和生理學結下了不解之緣,他將那本小冊子像藏寶貝一樣珍藏了一生。
巴甫洛夫的成功,最重要的還是得益於父親的開明。當巴甫洛夫打算放棄神學而學生理學時,父親並沒有因為兒子有違自己的初衷而斥責他。相反,父親十分尊重他的興趣與選擇。“你在教會學校畢了業再轉學吧!”父親建議說。“我不能浪費時間了,爸爸,我有很多事情急需知道。”巴甫洛夫低聲而肯定地回答。“你急需知道些什麼呢?”“我特別想知道,人體的構造是怎樣的。”“你想當醫生,是不是?”“不是。”巴甫洛夫搖搖頭。“那你為什麼要知道人體的構造呢?”“為了幫助人。為了使人類變得更健康、聰明而又幸福。”巴甫洛夫熱烈地回答。“你很有膽量,你的想法更是勇敢。你能實現你的理想嗎?”父親關切地問。“我已經下定決心了,爸爸,我會下苦功夫的。”父親明白兒子的話是經過深思熟慮的,於是立即站起來,高聲說:“好吧,我祝你成功!”
1878年,巴甫洛夫還在求學期間,就進入了俄國著名的醫學教授波特金的實驗室工作。在這兒,他開始了心髒血管生理調節研究。當時的實驗室其實隻是一間非常陳舊狹小的屋子,但是在這間破舊的屋子裏,巴甫洛夫做了無數次狗的解剖,他在從中樞通向心髒的複雜神經叢中,辨別出每一個小分支,並耐心地反複用微弱電流刺激這一枝枝神經纖維,觀察它們的作用。巴甫洛夫發現,這些纖維的作用是不同的。有些纖維可以改變心跳頻率,有些纖維能加強心跳力量,還有一些纖維則減弱心跳力量。巴甫洛夫進一步研究了這些加強心跳力量的神經纖維。他獲知,這種神經纖維還能調節心肌細胞的營養及代謝過程,能幫助疲勞的心髒恢複力量。刺激這些纖維可使已經停止跳動的心髒重新跳動起來。後來,人們把這種神經纖維稱為“巴甫洛夫神經”。
巴甫洛夫對狗測量血壓的實驗也是獨特的。以前研究者為了測量狗的血壓,多是先將狗麻醉或捆綁在手術台上,切開狗的股動脈,插入玻璃細管進行測量。巴甫洛夫認為,這樣狗的神經反射已經受到影響,所獲數據並不準確。巴甫洛夫采用的方法是這樣的:他把狗帶到手術台上,同時喂它小塊食物,適當訓練後,狗見到手術台就會自動跳上去,此時,巴甫洛夫一麵給狗喂食物,一麵迅速切開狗的皮膚,將玻璃細管插入股動脈,測量安靜狀態下狗的血壓。巴甫洛夫做這個手術僅兩三分鍾,狗並無特別痛苦。由此而獲得的血壓數據更接近實際情況。巴甫洛夫在這些方麵的研究使他獲得了博士學位和一枚金質獎章。
大約從1888年起,巴甫洛夫開始了消化生理學的係統研究。研究消化生理過程是一件非常困難的事情,大多數消化液隻是在食物進入胃腸道後才分泌出來;而一旦食物進入,又與消化液相互混合,很難區分並確定它們的成分與作用。怎樣才能采集到這些消化液並進一步破譯它們消化食物的秘密呢?聰明的巴甫洛夫想出了這樣的方法:他把一些健康狗帶進手術室,麻醉消毒後,切開狗的消化器官,在切口處放入一根小管,並與周圍組織縫合在一起。小管的一端開口在消化器內,另一端開口於皮膚外。這根管子成了巴甫洛夫了解消化生理過程的一個“窗口”,從這一“窗口”中巴甫洛夫了解到進食不同的食物時,胰液的分泌量、分泌過程和持續時間是不同的,胰腺中的各種酶的含量也隨食物不同而變化。巴甫洛夫還發現了膽汁和胰液在消化過程中的作用是相互關聯的。膽汁可以促使胰腺分泌,促進脂肪消化吸收。在巴甫洛夫的實驗室中,最為重要的動物自然莫過於狗了。巴甫洛夫訓練的狗一個個長得極為健壯,而這些狗身上,卻帶著巴甫洛夫安裝的小管子。巴甫洛夫無數次節省下自己的食物來喂狗。據說,有一次高爾基訪問巴甫洛夫實驗室了解這位著名科學家的需要時,巴甫洛夫迫不及待地喊道:“狗,需要狗。”“情況已到了這種地步,我們自己跑到街上去找狗。”在消化係統中,巴甫洛夫對胃的研究最為深入。巴甫洛夫絞盡腦汁,想出了獲得純淨胃液的“假飼”方法。他在狗的食管和胃部分別裝上小管子,狗吞食時,食物不斷從食管的小管子掉出來,吃多少,掉多少,不斷地吃,不斷地掉,永遠吃不飽。而這種“假飼”開始不久,就會從接通胃部的小管子滴出胃液來。將這些胃液與食物放在一起,就可看到它們的消化過程。在此基礎上,巴甫洛夫又發現胃液的分泌同樣與某種神經活動有關。一種神經(現稱為迷走神經)支配著胃液,甚至胰液、腸液、膽汁的分泌。而迷走神經的活動,受著大腦的“宏觀”控製。食物進入口腔後,味覺感到了食物的刺激,經神經報告了大腦,大腦通過迷走神經,命令胃腺開始分泌胃液。更有意思的是,巴甫洛夫發現,在給狗喂食前,隻要讓狗看到食物,也會刺激消化腺活動。巴甫洛夫稱之為“心理性分泌”。這也是巴甫洛夫創立條件反射學說的緣起。