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我们知道了脑是心理的器官之后，不得不问的一个问题就是，脑是如何产生人的心理，其工作机制是怎样的？实际上，心理是人脑的一种机能，其工作机制是通过反射来实现的，所谓反射，是有机体借助神经系统对体内外的刺激所做的规律性反应。对于反射有两点需要说明，一是反射是一种规律性的反应，二是反射是借助神经系统来实现的。所谓规律性反应就是稳定的、不变的，只要有相应的刺激作用，有机体就会做出相应的反应。例如，当我们的手触碰到某种烫的东西后，手会立即缩回，以避免被烫伤，这种缩手的动作就是一种反射，因为它是一种规律性反应，即不管什么时候，只要我们感觉烫手，我们就会缩手，它不会说我今天高兴就缩手，明天不高兴就不缩手，否则就说明你的脑子可能有问题。神经系统能够产生反射，和神经系统基本的构成单位——神经元的功能有关系，神经元的基本功能就是受到刺激后会产生神经冲动，并能传递神经冲动。神经冲动是一种生物电信号，通过它在有机体神经系统内的传递，使有机体获得了刺激信息并对其做出相应的反应。神经冲动在一个神经元内是以电信号的方式传递，在不同的神经元之间是借助突触结构（神经元之间相互接触的部位）以化学方式进行传递，这样就保证了神经冲动肯定能传递到终点。
实现反射活动的神经结构叫作反射弧，一般由感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器五部分构成。感受器是分布于身体表面和各种器官上的感觉神经末梢，当这些神经末梢受到刺激后就会产生兴奋即神经冲动，神经冲动沿传入神经向内传递，一直传递到相应的神经中枢，在神经中枢内对神经冲动进行加工和解释，以揭示信息的意义，并在此基础上产生新的指令，这种指令是一种新的神经冲动，它会沿着传出神经向外传递，传递到相应的效应器，效应器包括肌肉和各种腺体，传递到肌肉会引起肌肉的收缩，传递到腺体会引起腺体的分泌，这些都是有机体对刺激所作出的反应。这就是一个简单的反射活动过程，在这个过程中效应器的反应并不是反射活动的简单结束，效应器的反应同时又构成了一种对有机体新的刺激，在这种新刺激的作用下，有机体又会开始另一个反射活动，正是由于这种反馈机制，才使日常生活中人们的行为连续不断，并使人的行为活动更加精确、系统和完善。对于反射活动我们可以用上面缩手的例子来加以说明，当手触碰到烫的东西，位于手部皮肤表面的感觉神经末梢就受到刺激产生神经冲动，神经冲动沿传入神经传递到躯体感觉中枢，经过分析，揭示出这是一种对人体有伤害的刺激，进而产生应该躲避的指令，这种指令沿传出神经传递到上肢的相应肌肉并引起肌肉的收缩使手缩回，以免手被烫伤。尽管这一行为过程非常快，但其反射过程必须通过这些环节才能完成。
反射分为无条件反射和条件反射两种。无条件反射是指有机体生来就有的，不学而能的反射活动。这种反射活动是有机体在进化过程中通过遗传继承下来，其神经通路先天固定，对于有机体的生存和发展具有明显生物学意义。无条件反射主要包括食物反射、防御反射和性反射。食物反射包括觅食、吮吸和吞咽等，防御反射包括眨眼、咳嗽、打喷嚏等，这些反射活动都是有机体一出生就会的，不用后天学习，它们对于有机体在生命初期的生存和后期的发展及种族延续具有重要的意义。依靠这些无条件反射活动，有机体可以实现对环境的一定适应，但其适应性是有限的，有机体要想更好地适应环境就必须建立更高级的反射活动，即条件反射。
条件反射是有机体在后天生活过程中，在无条件反射基础上通过训练和学习建立起来的反射活动。例如幼童打过针之后再见到穿白工作服的人就会害怕、学生听到铃声走入或走出班级、行人按交通信号灯过马路，以及我们常说的“一朝被蛇咬，十年怕井绳”、“谈虎色变”、“望梅止渴”等都是条件反射活动。最早对条件反射进行研究的人是俄国生理学家巴甫洛夫，他的实验对象是狗，并以狗的心理性唾液分泌数量作为研究指标。实验之前，先在狗的唾液腺上开一个小口，并通过导管与检测装置连接，这样当狗分泌唾液时研究者在外面就可以观察到。我们知道当狗吃食物时，它必然要分泌唾液，这是由食物刺激引起的无条件反射，食物是无条件刺激物。实验时，每次在给狗吃食物之前，先给狗以铃声或灯光刺激，这时狗听到铃声或看到灯光并不分泌唾液，这时的铃声或灯光是无关刺激物。经过多次重复之后，即每次都是先有铃声或灯光刺激，紧接着食物出现，这时一种现象发生了，当狗听到铃声或看到灯光，食物还没有出现，狗就已经开始分泌唾液，铃声或灯光似乎成了狗进食的信号，原来的无关刺激物变成了一种信号刺激物来代替食物起作用，这说明狗已经建立起了条件反射活动。后人把巴甫洛夫通过实验研究建立起来的条件反射称作经典性条件反射。后来，美国著名行为主义心理学家斯金纳也对条件反射进行了实验研究，他的实验对象是白鼠。斯金纳设计了一个叫“斯金纳箱”的装置，在箱子的一侧壁上有一个杠杆，杠杆与一个食物供给装置相连，只要压动杠杆，就会有一粒食丸滚进箱子里的食盘。实验时将一只饥饿的小白鼠放进箱子里，由于饥饿，小白鼠会在箱子里胡乱地走动，当它偶然踏到杠杆时，就有一粒食物丸放出，一丸吃不饱，小白鼠还会继续来回走动，再次偶然踏到杠杆，又会得到一粒食物丸，经过多次后，小白鼠按压杠杆的概率不断增加，成功获取食物的行为越来越频繁，最后，小白鼠终于学会去主动按压杠杆来获取食物，这标志着在小白鼠身上一种条件反射已经建立起来。由于这种条件反射是通过动物的主动操作建立起来的，因此斯金纳把这种条件反射称作操作性条件反射。
条件反射的建立一定要以无条件反射为基础，有机体如果连无条件反射都没有，是不可能建立起条件反射的。由于条件反射不是有机体先天就有的，因此不存在先天固定的神经通路，其建立的实质是在有机体的大脑皮层上形成了一种暂时的神经联系，只要这种暂时神经联系的条件存在，条件反射就会发生，当暂时神经联系的条件不存在了，条件反射也就逐渐消退，直至最后消失。要想让条件反射一直保持，对暂时神经联系的强化是一种必要的手段。所谓强化就是伴随有机体的某种行为之后出现，并能使相应行为发生概率增加的事件。起强化作用的刺激物就称作强化物。实际上，经典性条件反射和操作性条件反射建立的过程就是因为有强化的条件伴随，对于狗来说，每次听到铃声或看到灯光后，就必须有食物出现；对于小白鼠来说，每次按压杠杆后，也必须有食物丸滚落，在这两种条件反射中，食物都起到了强化的作用。对于人来说，我们各种行为的产生、各种习惯的养成、态度与信念的建立、性格的形成等，从根本上来说都是一系列的条件反射的建立过程，并通过强化使之不断完善和发展。在日常生活中，我们也很好地利用了强化的手段，来培养和塑造某种积极的行为，消除某种消极的行为。例如，在家庭教育中，当孩子做出了某种积极的行为后，大人会给予表扬和鼓励，这种表扬和鼓励就是一种正面强化，在这种强化作用下，孩子的积极行为会继续保持下去。同样，在学校教育、各行工作中，表扬和鼓励都是一种非常有效的强化手段。但是，有时强化也会起反面作用，比如，小孩子刚学会走路后，第一次摔倒时如果大人就赶紧将其扶起来，那么以后只要他摔倒了，本来是可以自己站起来的，他也不自己站起来，只有大人扶才会站起来，否则就趴在那里哭闹不起来，原因就是第一次的搀扶对他起到了强化作用；再比如，当小孩第一次说脏话时，大人不是制止而是感觉好玩给以微笑，那么以后孩子说脏话的频率会快速增加，原因是大人的微笑起到了强化作用。可见，对于强化手段的应用，一定要适时、适情况、适对象来实施，否则可能会产生负面的效果。
条件反射的建立，对于动物来说，使其适应环境的能力增强，因为条件反射是对信号刺激做出反应，而不必非得局限于某种具体的刺激物。客观世界的各种事物之间有着密切联系，而且往往互为信号，这样动物很多时候就可以根据信号刺激而做出提前反应，这对于提高其生存和发展能力，具有重要的意义。正是根据条件反射是对信号刺激做出反应这一事实，巴甫洛夫在晚年提出了“两种信号系统学说”——第一信号系统和第二信号系统。第一信号系统是由具体事物或事物的属性（颜色、大小、形状、气味、声响等）作为条件刺激物而建立的条件反射系统。这些具体刺激物就称为第一信号刺激物，这是动物和人都具有的条件反射系统。第二信号系统是由词和语言作为条件刺激物而建立起来的条件反射系统。这些词和语言是代替具体事物而起信号作用的，因此称为第二信号，第二信号系统的条件反射是人所独有的。在人身上，两种信号系统相互协同，第一信号系统是第二信号系统的基础，第二信号系统对第一信号系统起支配和调节作用。