巴甫洛夫早先致力于研究狗的消化系統(tǒng)。

他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把食物置入狗的胃里時(shí)，胃壁會(huì)分泌胃液以促進(jìn)消化。一系列研究表明，胃液分泌的數(shù)量和持續(xù)的時(shí)間，是隨放入胃里的食物的種類和數(shù)量而變化的。為了清楚地測(cè)定胃里發(fā)生的變化，巴甫洛夫以其精湛的外科手術(shù)，使狗的胃一部份外露出來(lái)。他把狗胃的一部分組織切開(kāi)，接著在軀體一邊切開(kāi)一個(gè)洞口，外面再連接一個(gè)囊袋。這樣，狗實(shí)際上就有了兩個(gè)胃：一個(gè)是原來(lái)的胃，其絕大部分組織都仍在起著它的基本功能；另一個(gè)是通過(guò)手術(shù)連接在外面的小胃（或稱為“巴甫洛夫囊袋（Pavlovian Pouch）”），這個(gè)囊袋的內(nèi)部是可以觀察到的。巴甫洛夫發(fā)現(xiàn)，囊袋分泌的情況與胃的分泌活動(dòng)完全一樣。完成了這些準(zhǔn)備工作后，巴甫洛夫就能了解消化過(guò)程的細(xì)節(jié)。他也由此獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。巴甫洛夫根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究得出的基本結(jié)論是：動(dòng)物有一種固有的生理反射，它以一種非常精確的方式隨胃里食物的種類和數(shù)最進(jìn)行胃液分泌。這一結(jié)論也適用于唾液分泌，因?yàn)楣吠僖悍置诘那闆r，是與嘴里食物的種類和數(shù)量完全吻合的。例如，當(dāng)嘴里有食物時(shí)會(huì)分泌一種稠的唾液以開(kāi)始消化過(guò)程，而當(dāng)在嘴里滴一點(diǎn)酸液時(shí)，就會(huì)分泌大量淡的唾液以稀釋酸液。 巴甫洛夫在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了一種新的情況。如果把狗的食管切開(kāi)，從頸部移到外部，這樣，食物可以咀、可以咽，但不會(huì)到胃里去，而是從頸部流了出去。巴甫洛夫發(fā)現(xiàn)，狗的胃液分泌幾乎仍然像食物進(jìn)入胃一樣多。這就使他得出結(jié)論：引起反射性分泌的刺激，不僅可以是胃里的食物（即適當(dāng)?shù)拇碳ぃ╝ppropriate stimulus）），而且還可以是嘴里的食物（即信號(hào)刺激（signaling stimulus））。 巴甫洛夫后來(lái)又發(fā)現(xiàn)，引起狗胃液分泌活動(dòng)的，可以是狗原先吃過(guò)食物的盤(pán)子，甚至只要看到以前喂過(guò)食物的人，也會(huì)引起胃液分泌活動(dòng)。這種情況完全不同于屬于生理反射的那種分泌活動(dòng)。巴甫洛夫由此認(rèn)為，存在著兩種反射：一種是生理反射（physiological reflex），這是一種內(nèi)在的、任何動(dòng)物的所有成員都會(huì)表現(xiàn)出來(lái)的反射，它們是神經(jīng)系統(tǒng)固有組織的一部分；另一種是心理反射（psychic reflex），后來(lái)他改稱為條件反射（conditioned reflex），這種反射是特定動(dòng)物作為特定經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果而產(chǎn)生的。例如，所有狗在胃里有食物時(shí)都會(huì)分泌胃液，但只有那些具有某種經(jīng)驗(yàn)的狗才會(huì)在聽(tīng)到鈴聲時(shí)產(chǎn)生胃液分泌活動(dòng)?，F(xiàn)在我們來(lái)看看經(jīng)典條件作用的實(shí)驗(yàn)，他把狗用一副套具固定住，唾液是用聯(lián)結(jié)在狗顎外側(cè)的管道收集的，管道連結(jié)到一個(gè)既可以測(cè)量以立方厘米計(jì)的總量、也可以記錄分泌的滴數(shù)的裝置。如前所述，當(dāng)狗嘴里有食物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生分泌唾液的反應(yīng)。這種反應(yīng)是本能固有的，巴甫洛夫把這種食物稱為無(wú)條件刺激，簡(jiǎn)稱“UCS”，把反射性唾液分泌稱為無(wú)條件反射，簡(jiǎn)稱“UCR”。為了使狗對(duì)某一種刺激（如鈴聲）形成條件作用，把這種原來(lái)只會(huì)引起探索性反射的中性刺激（即鈴聲）與無(wú)條件刺激（即肉）配對(duì)。經(jīng)過(guò)一系列配對(duì)嘗試后，單是發(fā)出鈴聲，不提供肉，也能引起狗產(chǎn)生唾液分泌。在這種情況下，鈴聲就成了條件刺激，簡(jiǎn)稱“CS”，鈴聲引起的唾液分泌就是條件反射，簡(jiǎn)名“CR”。由此可見(jiàn)，條件反射僅僅是由于條件刺激與無(wú)條件刺激配對(duì)呈現(xiàn)的結(jié)果。需要指出的是，在巴甫洛夫看來(lái)，重要的是引起反射的刺激，反射之后的結(jié)果是沒(méi)有任何理論上的意義的。這樣，盡管巴甫洛夫和桑代克都在分析刺激與反應(yīng)之間的聯(lián)系，但他倆對(duì)形成這種聯(lián)系的程序以及對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的解釋是完全不同的，我們可以用下列程式來(lái)比較巴甫洛夫與桑代克的實(shí)驗(yàn)程序：由于巴甫洛夫的無(wú)條件刺激（UCS）與桑代克強(qiáng)化刺激（S’）呈現(xiàn)的時(shí)間和所起的作用不同，前者可以說(shuō)是一種刺激辨別學(xué)習(xí)，后者則是通過(guò)強(qiáng)化刺激加強(qiáng)刺激一反應(yīng)的聯(lián)結(jié)，因此，如果我們把巴甫洛夫的無(wú)條件刺激稱為強(qiáng)化物，容易引起某種混淆。