20世紀初，在俄國一間動物實驗室裏，一次具有曆史意義的實驗正在進行。實驗者在屏幕上分別打出圓形和細長的橢圓形的圖形。當一條實驗狗看到圓形時，實驗者就給它喂食；當狗看到的是橢圓形時，則不但不給它喂食，還要對它實施電擊。
這樣的實驗進行過幾次以後，狗隻要看到圓形出現，就會顯得很興奮，口腔裏會自動分泌唾液；當遇到橢圓時，則情緒煩躁，惶恐不安，口腔中也沒有唾液出現。
當這種關係建立起來後，實驗者開始改變圓和橢圓的外形，使圓形越來越像橢圓形，橢圓形越來越像圓形。
狗不斷地在圓和越來越圓的橢圓之間進行區別，直到橢圓的軸率為7：8。助手接著使橢圓的軸率變成8：9，這時，令人不可思議的情景出現了：此前一直非常安靜的狗開始在其所站的位置上狂吠起來，四下扭動，用牙齒咬掉對皮膚進行機械刺激的儀器，甚至把連接動物室與觀察室的管子也咬破了。
那條狗因為再也無法準確地辨識圓形與橢圓形，終於“瘋”了。
進行這項實驗的是俄羅斯著名生理學家伊凡?巴甫洛夫。
伊凡?巴甫洛夫（1849-1936）出生在俄國中部的一個農莊裏，父親是當地的東正教牧師，母親也是一個牧師的女兒，巴甫洛夫的遠大前程則是承襲家庭傳統。沒過多久，沙皇亞曆山大二世頒布法令，使家庭貧窮但有天賦的孩子可以免費上學。巴甫洛夫兩個條件全都符合，於是得以接受小學和中學教育。在中學階段，巴甫洛夫開始接觸達爾文的《物種起源》和俄國生理學家伊凡?塞基洛夫的《大腦反射》，在他的人生裏經曆了一段類似轉教的過程。最後，他放棄當牧師的計劃，輟學來到聖彼德堡大學（同樣也因為沙皇的慷慨），專攻自然科學。塞基洛夫當時正是這裏的生理學教授。
1875年，巴甫洛夫以優異成績畢業於該校，繼續研究醫學，但其目標是從事研究，而不是實習。而且，他得靠當助手的微薄薪水養活自己，1881年之後，還得養活妻子。當時，在俄國，年輕科學家的機會遠少於西方國家，因而，盡管巴甫洛夫擁有出眾的才能，在生理學研究中也有令人矚目的成就，但在其一生的許多個年頭裏，他的全家一直過著捉襟見肘的生活。
然而，他過於執著於自己的工作，根本無暇顧及日常生活的窘迫。他是不食人間煙火的知識分子的象征。訂婚之後，他沒有花錢為情人買一件奢侈品，隻為她買過一樣實用的東西，那是一雙鞋，是給她出遠門時換用的。然而，未婚妻在到達目的地並打開行李時，發現裏麵隻有一隻鞋。她寫信詰問，他的回答是：“別找了。我將其視作一件可以記起你的信物而放在桌子上了。”結婚以後，他們幾乎就生活在貧困之中。他經常忘記領月薪，總是妻子提醒方才拿回來。一年冬天，他因無錢買燃料而凍死了一群他養在家中以研究蛻變現象的蝴蝶。妻子窮極了，發出幾句牢騷，巴甫洛夫聽到後惱怒地說：“滾開一點兒，我正心煩著呢。蝴蝶死光了，你卻在這裏抱怨那些愚不可及的小事。”
但在實驗室裏，巴甫洛夫卻非常實際，幾乎是個完美主義者，做事有條有理。他希望自己的助手全都按照他的標準做事，稍不到位，便會遭到懲罰或開除，且不問原因。在大革命期間，一名雇員遲到了，巴甫洛夫對其嚴加責問，遲到者說，街上出現巷戰，他差點連命都丟了。巴甫洛夫震怒地回答，這構不成理由，對科學的貢獻應該超過其他一切動機。按照常規，巴甫洛夫當即將其解雇。
巴甫洛夫的成功姍姍來遲。1891年，在巴甫洛夫42歲時，他終於被聖彼德堡軍事科學院任命為教授，幾年之後，又被聖彼德堡大學任命為教授。有了這些紮實的基礎，他開始組建實驗醫學研究所，並將人生的後四十年花費在該所裏。在19世紀90年代，他的主要工作是研究消化係統，通過外科手術切開實驗狗的胃部，在裏麵植入一根帶管的小囊。這使他得以觀察胃的反射（狗開始吃食時胃液的分泌），而又不讓食物汙染胃液。他的發現使其獲得1904年的諾貝爾醫學獎。1907年，他成為俄國科學院院士，從而到達俄國科學界的巔峰。
在1897至1900間，在對胃的反射研究中，巴甫洛夫注意到一種奇怪而又令人困擾的現象：狗在不喂食時，也會分泌出胃液和唾液。比如，還沒有到達正式的喂食時間，隻要看見喂養者或聽到喂養者的聲音，它就會分泌胃液與唾液。起初，巴甫洛夫認為這非常煩人，因其有可能影響消化分泌物的數據。後來他想，一定有什麼原因可以解釋狗為何在沒有食物時也在嘴裏或胃裏產生分泌液。顯而易見的解釋是，狗“意識”到進餐時間即將來到，於是自動產生分泌物。然而，一向反對心理學的巴甫洛夫對這些主觀猜想根本不信。