腺体反应中的刺激替代

前面我们提到过，有机体对刺激所作出的反应来自腺体和肌肉两个组织。安雷普博士是巴甫洛夫的学生，他曾指出，唾液腺是人体组织中的独立器官，不同于人体肌肉系统中的其他器官那样是混合起来的，这个腺体的活动比其他肌肉的活动更容易分级。所以，我们在实验中，通常把唾液腺作为测试对象。

把食物放进人的嘴里，就是引起唾液腺反应的原始刺激。刺激替代的研究最关心的问题，就是想看看，能否不用原始刺激的方式就能让有机体的唾液腺产生分泌反应，比如用几何图形、简单的声音、身体的触碰，或者某个符号等原本不能引起唾液腺分泌反应的刺激物。

刺激替代方面的研究，在动物领域远比在人类领域进展得深入。俄国生理学家巴甫洛夫和他的学生主要研究条件反射，他们是用狗作为实验对象来展开研究的。

首先，给狗的腮腺管开一个小口，用管子连接起来通向出口，以便让唾液腺分泌出的唾液从这个管子里流出去，而不再回流到口腔。同时，把管子和测试仪器连接起来，测试唾液的滴数。实验过程中，狗和实验人员要隔离开，以便排除实验者带来的视觉、听觉和嗅觉上的刺激，让实验结果更加精准。整个过程中，实验员对刺激的利用，全是在狗所待的房间以外进行的。

研究发现，如果我们让条件刺激和非条件刺激（能引起唾液腺分泌反应的刺激）同时出现，或是把条件刺激放在非条件刺激前面，两种情况都可以产生刺激替代作用，且能够快速建立起条件反射。可是，如果把非条件刺激放在条件刺激的前面，就无法产生条件反射。大量的实验结果表明，只有把条件刺激放在非条件刺激之前，并经过20到30次的组合运用，才能产生条件反射，施加两个刺激的前后时差，可以控制在5秒到5分钟以上不等。

我们继续讨论狗的条件反射实验。现在，如果我们想用触觉刺激来促进条件反射发生，那就可以在狗进食前，对其腿部施加一点触觉刺激，然后过一会儿再施加无条件刺激。过不了多久，触觉刺激（条件刺激）就会像狗食（无条件刺激）一样，让唾液腺产生分泌反应。至此，我们得到了另一个完整的刺激替代的实例。我们可以通过这种刺激替代，去测试一个动物对感官刺激作出反应的范围。

刺激替代的实验，在许多领域都有实用价值。只要我们想测试某种动物对感官刺激作出反应的范围，就可以按照这个程序来实验。假如，我们已经有了一只可以对光线做出条件反射的狗，现在，我们就可以通过缩短刺激光线的波长，直至它不再对光线作出反应，来测试它对光线波长作出反应的范围。这样的话，我们就界定了狗在较短波长中可以作出反应的范围。同样，我们也可以增加刺激光线的波长，重复这一实验过程，测试出狗在较长波长中作出反应的范围。依照这个程序，我们还可以测试狗对听觉刺激作出反应的范围。已经有研究者发现，相比人类，狗对于音频作出反应的范围更大，这些研究都是以刺激替代为基础的。