著名苏联生理学家巴甫洛夫用条件反射的方法对动物进行系统研究，创立高级神经活动学说，从宏观上阐明了大脑的活动规律。对人脑和行为研究作出了重要的贡献。
G、条件反射和非条件反射
反射根据产生的条件不同可以分为条件反射和非条件反射。
（一）非条件反射
非条件反射（无条件反射）是机体在种系发展过程中形成而跗下来的反射。最基本的非条件反射有吸吮反射、抓握反射等。将奶头触碰新生儿的嘴，他就会吸吮奶头；感觉正常的人手一普到灼热的物体，会立即缩回。这些都是非条件反射。引起非条件反射击的刺激物叫非条件刺激物。非条件反射的神经通路是固定的、与生俱来的，是在种系发展过程中形成而遗传的。所以对于个体来说，不学而会。
非条件反射活动的调节中枢在脊髓和脑干等低级中枢，所以其特点是快速和不随意，这对有机体适应环境有很大的生物学意义。非条件反射可以因第一个反射的反应成为第二个反射的刺激，而形成连锁反射。这种连锁反射在种系发展中一旦被固定遗传下去，就成为机体的本能活动。非条件反射和本能活动是机体生长和发育的先天基础。
非条件反射主要有五种，食物反射、内谖反射、防御反射、朝向反射、性反射等。
（二）条件反射
机体只凭借生来具有的非条件反射，如当奶头碰到嘴才知道吸吮，当手碰到灼热的物体才知道躲避，是远远不能适应环境而自下而上下去的。他还需要建立许多新的反射来适应千变万化的周围环境。机体后天学习建立起来的反射叫作条件反射。
1、巴甫洛夫经典条件反射
巴甫洛夫研究的条件反射称作经典条件反射。他首创了条件反射的研究，以后有不少人在这种道路上继续进行深入研究。
条件反射是在非条件反射的基础上建立的，是暂时性的神经联系。建立的基本条件是，无关的刺激和非条件刺激在时间上的结合，这个过程称为强化。要形成条件反射除需要多次强化外，还需要神经系统的正常活动。条件反射的经典实验是巴甫洛夫关于狗的食物性条件反射的研究。狗吃食物时引起唾液分泌，这是非条件反射。在每次给狗喂食物之前，先打铃。本人铃声对狗来说是无意义的，但当铃声与食物的多次结合后，仅仅打铃而不呈现食物，狗也有唾液分泌。这样原本无意义的铃声刺激变成了条件刺激物，即成为引起条件反射的刺激物，从而形成条件反射。可以用一个模式图来表述这一过程。US代表非条件刺激物，它引起非条件反射UR；CS代表条件刺激物，它本来只引起与它相应的反射OR，但由于条件刺激物CS和非条件刺激物US的多次同时作用，通过强化，条件刺激物便成为非条件刺激物US的信号，当非条件刺激物不出现，也能引起条件性的非条件反射，即条件反射。直接建立在非条件反射基础上的条件反射，称为一级条件反射。在巩固的一级条件反射的基础上，还可以形成多级条件反射。动物进化水平愈高，形成条件反射时的级数就愈多，但不能离非条件反射的基础太远。
巴甫洛夫认为，条件反射是脑的高级神经活动。根据神经系统的实验研究，他认为条件反射的生理机制是皮层上暂时神经联系的接退。非条件刺激物和无关刺激物分别在大脑上层上形成两个兴奋点，又叫兴奋灶。其中非条件刺激物所引起的兴奋灶比较强，而无关刺激物所引起的兴奋灶比较弱，这两个刺激物多次结合后，较强的兴奋波士顿吸引较弱的兴奋灶，在两兴奋灶间形成暂时的功能上的接退，从而无关刺激物变成了条件刺激物，当它单独作用时它引起的兴奋可沿暂时神经联系引起非条件反射皮层的兴奋，而引起相应的反射。有人认为，条件反射的暂时神经联系不仅发生于大脑皮层，也发生于皮层下结构，但以皮层的联系为主。巴甫洛夫关于条件反射的生理机制的假说还存在许多未知问题，有待于进一步的研究。
2、斯金纳操作条件反射
斯金纳（B。F。SKINNER）是美国行为主义心理学家。他发明了著名的“斯金纳”箱对白鼠和鸽子进行实验，提出了操作条件反射，又称工具性条件反射。
斯金纳的实验是将饥饿的白鼠或鸽子放入斯金纳箱。箱内装有键，白鼠或鸽子如果碰动按键，就会有一粒食丸掉出来。开始白鼠和鸽子是在箱内乱动，偶尔碰到按键，得到食物强化。多次强化之后，白鼠会自动按键，鸽子会用嘴敲击按键，以得到食物，在此基础上，还可以进一步训练它们只在一特定信号出现后再按键，得到食物强化。这种通过动物自己的某种活动、某种操作才能得到强化而形成的条件反射，即操作性条件反射。
操作性条件反射和经典条件反射在本质上相同的，也同样领带于强化，但操作性条件反射又有点其特点。首先无条件刺激不明确，是什么因素促使白鼠和鸽子去碰动按键？这一点不像经典条件反射是由于食物引起了狗的唾液分泌那样明确，一般认为是机体自身的一些因素促使机体操作动作的。其次，在形成操作条件反射过程中，动物是自由活动的，通过自身的主动操作来达到目的。而在经典条件反射中，动物往往是被动接受刺激的。再则，操作条件反射中，非条件反应不是由强化刺激引起的，相反非条件反应引起了强化刺激。动物先碰动按键，之后才得到食物。在经典条件反射中，恰好与此相反，食物引起了狗唾液的分泌。
斯金纳同巴甫洛夫一样十分重视强化的作用。他发现不同的强化方式效果不同。斯金纳的强化主式主要有每次强化、定比间隔强化、定时间隔强化、不定比间隔强化、不定时间隔强化等五种方式。
操作性条件反射对理解复杂的心理现象有重要意义，在操作条件反射中，机体学会了新的动作，体现出一个学习的过程。斯金纳是一个行为主义者，他认为动物和人的大多数行为都是操作行为，所以只进行外显的研究，省略了神经活动的内部因素的研究。
二、高级神经活动的基本过程
高级神经活动的基本过程就是兴奋过程和抑制的过程。兴奋过程是跟有机体的某些活动的发动和加强相联系；抑制过程是跟有机体的某些活动的停止或减弱相联系的。尽管它们的作用是完全相反对立的，但它们是相互依存，可以相互转化的。有机体的一切反射活动都是由这两种神经过程的相互关系决定的。
条件反射的建立是高级神经活动兴奋的过程。有时随着环境条件的变化，条件反射会减弱甚至消退活动都是由这两种神经过程的相互关系决定的。
条件反射的建立是高级神经活动兴奋的过程。有时随着环境条件的变化，条件反射会减弱甚至消退，这就是高级神经活动抑制的过程。抑制过程可以分为条件性抑制和非条件性抑制两大类。
（一）非条件性抑制
非条件性抑制是有机体生来具有先天性的抑制。它包括外抑制和超限抑制。
外抑制是外界新异刺激出现，使正在进行中条件反射产生的抑制如一个强的声音的突然出现，会使正在进行的某个活动暂时停止。巴甫洛夫认为，产生外抑制的主要原因是外界新异刺激在皮层引起一个较强烈的兴奋过程，同时使正在进行的兴奋过程迅速转化为抑制过程，使原来的条件反射被抑制，表现为注意转移。外抑制是神经过程的同时性负诱导。
超限抑制是由相对过强的刺激所引起的抑制。在一般情况下，条件反射量随条件刺激的强度增强而增加。但条件刺激的强度达到一定程度后，反射量开始下降，最后到零。这是因为条件刺激的强度超过了大脑皮层细胞的工作能力限度，皮层的细胞由兴奋过程转为抑制过程。超限抑制使皮层细胞免受超强刺激所引起的过度兴奋而操作，因此又叫保护性抑制超限抑制是神经过程继时性负诱导。
（二）条件性抑制
条件性抑制又称内抑制是在后天的一定条件下逐渐习得的。巴甫洛夫将这种习得的抑制称为阴性条件反射。条件性抑制可分成四种，主要有消退抑制和分化抑制。
消退抑制是由于条件反射没有得到强化而产生的抑制它是条件性抑制最简单最基本的形式。消退抑制使原有的暂时神经联系抑制，从而造成条件反射的减弱或消失。但条件反射的消退在此只是一种抑制，并不是完全消失。在消退抑制后，经过一段时间的间歇，条件反射可以不同程度地恢复。如果得不到强化，会很快地又一次消退，直到最后消失。消退的速度取新局面于条件反射建立的牢固程度，同神经类型也有一定的关系。
分化抑制是指在建立条件反射时，只对条件刺激物加以强化，对类似的刺激物不予强化，使类似刺激物引起的反应受到抑制在条件反射建立初期，机体对刺激缺乏精确分辨的能力，常常出现泛化现象。如用500赫兹的声音与食物结合，使狗产生条件反射分泌唾液。但用550赫兹的声音呈现给狗时，它亦分泌唾液。这就是条件反射的泛化现象。这时继续用食物对500赫兹的声音进行强化，而对550赫兹的声音不予强化。多次之后，泛化现象逐渐消失，狗逐渐不再对550赫兹的声音分泌唾液。分化抑制是机体辨认活动的重要基础，使得机体有可能对环境进行精确的分析，作出准确的反应，具有巨大生物学意义。
条件反射的抑制过程并不是一个消极的现象，它和兴奋过程一样，是大脑中枢功能另一个方面，对机体有着重要的意义。