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相较于前面几位，这位是更加广为人知了，中学生物学过的条件反射就是他搞出来的。因为对科学的喜爱，他跟汪星人结下了不解之缘，并从与汪星人的互动中获益良多。
作为俄国生理学家、心理学家、医师、高级神经活动学说的创始人，高级神经活动生理学的奠基人载入史册。他是条件反射理论的建构者，也是传统心理学领域之外而对心理学发展影响最大的人物之一，还曾经荣获诺贝尔奖。
一个相当著名的实验
巴甫洛夫做过一个相当著名的实验，他利用狗看到食物或吃东西之前会流口水的现象，在每次喂食前都先发出一些信号(一开始是摇铃，后来还包括吹口哨、使用节拍器、敲击音叉、开灯……等等)，连续了几次之后，他试了一次摇铃但不喂食，发现狗虽然没有东西可以吃，却照样流口水，而在重复训练之前，狗对于“铃声响”是不会有反应的。他从这一点推知，狗经过了连续几次的经验後，将“铃声响”视作“进食”的信号，因此引发了“进食”会产生的流口水现象。这种现象称为条件反射，这证明动物的行为是因为受到环境的刺激，将刺激的讯号传到神经和大脑，神经和大脑作出反应而来的。
经典条件反射学说
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。
高级神经活动类型说
巴甫洛夫在心理学界的盛名首先是由于他关于条件反射的研究，而这种研究却始于他的老本行――消化研究。正是狗的消化研究实验将他推向了心理学研究领域，虽然在这一过程中他的内心也充满了激烈的斗争，但严谨的治学态度终于还是使他冒着被同行责难的威胁，将生理学研究引向了当时并不那么光彩的心理学领域，而后来，该项研究的成果――条件反射理论又被行为主义学派所吸收，并成为制约行为主义的最根本原则之一。
巴甫洛夫对心理学界的第二大贡献在于他对高级神经活动类型的划分，而这同样始于他对狗的研究。
他发现，有些狗对条件反射任务的反应方式和其他狗不一样，因而他开始对狗进行分类，后来又按同样的规律将人划分为4种类型，并和古希腊人提出的人的4种气质类型对应起来，巴甫洛夫认为人的气质是由人的高级神经活动类型决定的。大脑皮层的基本神经过程有强度、均衡性和灵活性三种基本特性。根据这三种特性可以将个体的神经活动分为不同的神经活动类型。
神经过程的强度是指神经系统兴奋与抑制的能力，兴奋与抑制能力强，其神经活动就是强型，兴奋与抑制能力弱，其神经活动就是弱型。
均衡性是指兴奋与抑制能力的相对强弱。根据神经活动的均衡性，可以将强型又分为两类：如果兴奋与抑制的能力基本接近，就是平衡型;兴奋能力明显高于抑制能力，就是不平衡型。
灵活性是指兴奋与抑制之间相互转换的速度。由此，他又向心理学领域迈进了一步。到老年的时候，巴甫洛夫对心理学的态度有了松动，他认为：“只要心理学是为了探讨人的主观世界，自然就有理由存在下去”，但这并不表明他愿意把自己当作一位心理学家。直到弥留之际，他都念念不忘声称自己不是心理学家。但尽管如此，鉴于他对心理学领域的重大贡献，人们还是违背了他的“遗愿”，将他归入了心理学家的行列，并由于他对行为主义学派的重大影响而视其为行为主义学派的先驱。
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