이반 파블로프의 조건반사 - 개 실험을 하게된 경위, 결과

「조건반사」 이반 파블로프(1927) "인간의 정신은 인간이 기대하는 것보다 훨씬 비자율적인 방식으로 조건화된다."

 

이반 파블로프(Ivan Pavlov, 1849~1936) 러시아의 생리학자

이반 파블로프는 중앙러시아 랴잔에서 열한 남매의 장남으로 태어났다. 1875년 샹트페르부르크대학교에서 의학학위를 취득했고, 임페리얼 의학 아카데미에서 연구를 계속했다. 1890년 실험과학연구소에서 생리학과를 개설하고, 소화와 조건반사에 관한 대부분의 연구를 수행했다. 1904년 노벨 의학상을 수상했고, 1915년 프랑스 정부에서 레지옹 도뇌르 훈장을 받았다.

 

 

「조건반사」 25년간의 조건반사 연구의 집대성

"조건반사는 공통된 현상이며 보편적 사건으로 일상의 삶에서 없어서는 안 되는 기능이다. 인간은 그것을 '교육', '습관', '훈련'이라는 이름으로 인식해왔으나, 실제로는 인간이 존재한 이후 새로운 신경 결합이 형성된 결과일 뿐이다","환경과 엄격한 조화를 이루지 못한 동물은 오래지 않아 멸종할 것이다.

 

생물학적 예를 들어, 만약 동물이 음식에 이끌리지 않고 거부한다면, 만약 불을 피해 달아나지 않고 불길로 뛰어든다면, 그 동물은 조만간 죽고 말 것이다. 동물은 생존을 유지시키는 방식으로 환경의 변화에 즉각 반응해야 한다."

 

파블로프는 1849년 다윈의 책을 읽고 영감을 얻은 뒤 화학과 물리학을 공부하게되었다. 상트페테르부르크 대학교에서 생리학에 심취해 저명한 교수들 밑에서 연구를 시작했고, 소화 및 신경계의 전문적 연구로 유명해졌다. 심리학 분야는 잘 알지 못했으나, '조건화' 또는 환경에 반응하기 위해 새로운 반사반응을 계발하는 방식을 연구하며 심리학과 관련을 맺었다.

 

 

파블로프의 개 실험

파블로프의 실험은 환경 자극에 일정하게 반응하는 동물의 반응을 연구하는 것으로 시작했다.

이 반응은 신경 체계의 일부로 신경로를 따라 일어나는 것이었고 이 반사반응 중 하나가 타액의 분비이고, 개의 실험으로 소화샘의 활동으로 인한 것임을 밝혀냈다. 이에 서로 다른 상황에서 음식에 대한 조건반응으로 분비되는 타액에 화학적으로 어떤 차이가 있는지 분석하고자 했다.

 

그런데 실험 초반에 개의 타액 반응 결과에 심리적 요소가 개입되어 있는 것을 발견하게 되었다. 개가 음식을 생각하는 것만으로도 타액이 분비됬고, 데카르트의 자동반응 이론처럼 단순한 문제가 아니어서 더욱 심도 있게 연구하기 시작했다.

 

무조건반사 VS. 조건반사

실험목적은 개에게 일정한 자극을 주어 타액 분비를 촉진하는 여러 요소를 밝히는 것이었다. 이를 위해 간단한 수술을 진행했는데, 개의 뺨에 작은 구멍을 내어 그곳에서 흘러나온 타액을 주머니에 담기게 하여 양을 측정하도록 했다. 이후 파블로프는 개에게 음식을 주기 전에 여러가지 소리(메트로놈, 사이렌, 종 등)나 검은색 사각형을 보여주거나, 개의 몸 이곳저곳을 만지거나 불을 껐다 켰다 하면서 다양한 자극을 주었다.

 

그 결과, 개는 음식을 먹는 시간이 아닐 때도 똑같은 자극을 보거나 듣거나 느꼈을 때 자동적으로 침을 흘렸다. 특히 메트로놈 소리가 실제 음식을 보았을 때와의 반응과 차이가 없었다. 이에 동물의 반사반응의 두 가지 유형을 알아내었다. 선천적인 무조건반사(음식을 먹기 전 소화를 돕기 위해 침을 흘리는 것)와 후천적인 조건반사(무의식적 학습으로 일어나는 반사. 종소리를 들은 개가 그것을 음식으로 '인식'하고 침을 흘리는 것)이다.

 

이러한 결과는 동물이 지속적인 학습을 통해 선천적 기능인 반사반응을 후천적으로도 받아들인다는 것이고, 뇌에서 가장 발달한 대뇌피질이 외부의 영향을 잘 받으며, 신경로와 대뇌피질이 연결되어 있어, 소위 본능이라는 것도 '학습'이 가능하다는 것을 알아냈다.

 

또한, 본능을 없앨 수도 있었는데, 개가 싫어하는 무언가를 음식과 연관시킴으로써 음식에 대한 본능을 억제하거나 아예 없앨 수도 있었다. 조건반사의 한계는 시간이 지나면 없어지거나 귀찮아하기도 했어서, 대뇌피질이 과로나 지나친 변화를 거부한다고 결론 내렸다. 개의 생존과 적절한 기능을 위해 뇌 회로는 일정한 안정성을 유지하는 듯했다.