미국 심리학자인 존 비 왓슨이, 심리학자들은 의식, 정신상태, 마음, 내용, 내성적으로 검증할 수 있는 같은 용어들 및 그 비슷한 것을 사용해서는 안 된다고 주장하면서, 행동주의자 운동을 시작했다. 왓슨의 선동적인 태세는 러시아 생리학자인 이반 파블로프의 업적에 의해 상당 부분 힘을 받았다. 파블로프는 개의 침 분비에 대한 연구로 1904년 노벨 생리의학상을 받았다. 파블로프는 실험실 동물의 소화 과정을 연구하면서 개의 뺨을 수술하고 시험관을 삽입하여 여러 종류의 음식에 대한 개의 침 분비 반응을 측정하였다. 그러나 우연히도 침에 대한 그의 탐구는 한 종류의 기제를 드러내게 되었는데, 그것은 고전적 조건 형성으로 불리게 되었다. 고전적 조건 형성은 중성적인 자극이 어떤 반응을 자연히 일으키는 자극과 짝지어진 이후에 어떤 반응을 일으킬 때를 말한다. 그의 고전적 실험에서 파블로프는 종소리 혹은 소리와 같은 중성 자극이 자연적으로 침 분비를 일으키는 음식과 같은 다른 자극과 연합된 이후에, 개는 중성 자극에 침을 분비하는 것을 학습한다는 것을 보였다.
파블로프의 기본적 실험 장치는 음식을 주고 침 반응을 측정하기 위해 개를 묶어 두는 틀 안에 넣는 것이 필요하다. 그는 이전에 실험에 참여했던 개들이 어떤 음식도 제공되기 전인데도 그 틀에 놓이자마자 일종의 예비적 침 반응을 보이기 시작한다는 것을 알아차렸다. 파블로프와 동료들은 처음에는 이 반응을 귀찮게 생각했는데, 그것들이 자연스럽게 일어나는 침 분비액을 모으는 데 방해가 되었기 때문이었다. 실제로 개는 고전적 조건 형성의 네 가지 기본 요소들에 맞게 행동하고 있었다. 개가 처음에 음식이 든 그릇을 받았을 때 침을 흘리기 시작했다. 대부분의 동물 앞에 음식을 두는 것은 침 분비 과정을 개시하게 할 것이다. 파블로프는 음식의 제공을 무조건 자극이라고 불렀는데, 즉 유기체에 자연스럽게 일어나는 반응을 신뢰할 만하게 생성하는 무엇이다. 개의 침 분비는 무조건 반응이라고 불렀는데, 즉 무조건 자극에 의해 신뢰할만하게 유발되는 반사적인 반응이다. 간단하게, 이러한 요소들은 종종 무조건 자극 및 무조건 반응으로 생략되는데, 이것은 전부 매우 자연스럽고 납득할 만한 것이다. 즉 음식이 동물이 침을 흘리게 만든다. 파블로프는 곧 버저 소리와 같이 보통 동물이 침을 흘리게 하지 않는 자극들에 개가 침을 흘리도록 만들 수 있다는 것을 발견했다. 여러 실험에서 파블로프는 음식의 제공을 버저 소리, 메트로놈의 똑딱 소리, 소리굽쇠의 윙윙거림이나 번쩍거리는 빛과 짝지었다. 개가 버저 소리, 메트로놈의 똑딱 소리, 소리굽쇠의 윙윙거림이나 번쩍거리는 빛에 침을 흘리는 것을 발견했는데, 그 각각이 조건 자극, 즉 처음에는 중성적이고 유기체에 어떤 신뢰할 만한 반응을 내지 못하는 자극이 된다. 개가 야생에서 버저 소리를 들을 때 침을 흘린다고 알려진 바는 없다. 버저 소리가 개에게 특정한 종류의 행동을 낳는 데에 대한 자연적이거나 예측할 수 있는 점은 전혀 없다. 그러나 이 경우에 버저 소리인 조건 자극이 무조건 자극 혹은 음식과 시간에 걸쳐 짝지어질 때, 그 동물은 음식을 소리와 연합시킬 수 있게 되고, 결과적으로 조건 자극은 충분히 어떤 반응, 즉 침 분비를 낳게 된다. 이 반응은 무조건 반응을 닮았으나, 파블로프는 그것을 조건반응, 즉 무조건 반응과 유사하나 조건 자극에 의해 생성되는 반응이라고 불렀다. 이 예에서 개의 침 분비는 마침내 버저 소리 단독에 의해 촉구되는데, 버저 소리와 음식이 과거에 종종 연합되었기 때문이다. 그러나 기술적으로 말해서 침 분비는 무조건 반응이 아닌데, 그것은 조건 자극에 의해 그 대신 생성되기 때문이다. 여러 자극이 조건 자극으로 이용되리라고 상상할 수 있는데, 앞에서 언급하였듯이 여러 가지 다른 자극들이 파블로프의 실험에서 조건 자극이 되었다.
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