Ο Ιβάν Πέτροβιτς Παβλώφ γεννήθηκε στις 26 Σεπτεμβρίου 1849, στο Ριαζάν (Ryazan), μια αγροτική πόλη της κεντρικής Ρωσίας. Ήταν ο πρωτότοκος γιος ενός ιερέα της ενορίας του Ριαζάν, του Πέτερ Ντιμιτρίεβιτς Παβλώφ και της Βαρβάρας Ιβάνοβνα. Ο Πέτερ Παβλώφ διέφερε από άλλους ιερείς της εποχής του καθώς ήταν ιδιαίτερα μορφωμένος και είχε αρκετά μοντέρνες ιδέες για την εποχή του. Του άρεσε πολύ να ενημερώνεται και να μελετά για διάφορα ζητήματα και, όποτε η οικονομική κατάσταση της οικογένειας το επέτρεπε, αγόραζε βιβλία τα οποία αποτελούσαν πραγματικά «μικρά κειμήλια», «θησαυρούς» για όλα τα μέλη της οικογένειας. Ο Ιβάν θυμόταν πάντα τον πατέρα του να τον συμβουλεύει να διαβάζει ένα βιβλίο δύο φορές έτσι ώστε να το κατανοεί καλύτερα και σε μεγαλύτερο βάθος.

Ο Πέτερ Παβλώφ έχαιρε ιδιαίτερης εκτίμησης και σεβασμού στην ενορία της πόλης του. Ήταν άνθρωπος σπανίων χαρισμάτων τα οποία, όπως συχνά έλεγε, είχε κληρονομήσει και ο γιος του, Ιβάν. Ήταν συνεπής με τον εαυτό του και με τους άλλους, επίμονος, είχε αποφασιστική θέληση αλλά και τρομερή φυσική δύναμη. Πράγματι, έτσι ακριβώς ήταν και ο Ιβάν Παβλώφ!

Όμως η ζωή του αγροτικού κλήρου εκείνη την εποχή ήταν ιδιαίτερα σκληρή, ειδικά για όσους εργάζονταν στα κατώτερα στρώματα ιεραρχίας της Εκκλησίας. Έπρεπε να αγωνίζονται για την καθημερινή επιβίωση και η ζωή τους δεν διέφερε πολύ από οποιουδήποτε αγρότη της περιοχής. Η αγροτική εργασία άλλωστε ήταν και η βασική πηγή εισοδήματος της οικογένειας Παβλώφ. Παρόλα αυτά, ακόμη και οι ιδιαίτερες αυτές συνθήκες, δηλαδή ο συνδυασμός της σκληρής σωματικής εργασίας με τη διαρκή προσπάθεια πνευματικής καλλιέργειας, διαμόρφωσαν μια γενιά ανθρώπων δυνατών, υγιών και ενεργητικών, μέλος της οποίας ήταν και ο Ιβάν Παβλώφ.

Η μητέρα του, η Βαρβάρα Ιβάνοβνα, καταγόταν επίσης από οικογένεια κληρικών. Η υγεία της κατά τη νεότητά της ήταν εξαιρετική και την κληρονόμησαν και τα τρία πρώτα παιδιά της, ο Ιβάν, ο Ντιμίτρι και ο Πέτερ. Και οι τρεις αποφοίτησαν από το Εκκλησιαστικό Σχολείο του Ριαζάν και από το Πανεπιστήμιο και κατέλαβαν αργότερα υψηλές ακαδημαϊκές θέσεις. Μάλιστα, ο ένας έγινε αργότερα και βοηθός του Μεντελέγιεφ. Μετά όμως τη γέννηση των τριών πρώτων παιδιών της η Βαρβάρα Ιβάνοβνα αρρώστησε βαριά (αναφέρεται ότι επρόκειτο για ψυχική ασθένεια, γεγονός το οποίο αποτέλεσε ιδιαίτερο κίνητρο για τον Παβλώφ για τη διερεύνηση ειδικών περιπτώσεων Ψυχοπαθολογίας) και τα επόμενα έξι παιδιά που έφερε στον κόσμο πέθαναν σε νεαρή ηλικία από διάφορες επιδημίες. Τα τελευταία δύο, ο Σέργιος και η Λυδία, δεν ήταν τόσο «χαρισματικά» όσο οι τρεις πρώτοι γιοι της οικογένειας. Ο Σέργιος αποφοίτησε από το Εκκλησιαστικό Σχολείο και παρέμεινε στο Ριαζάν εργαζόμενος ως ιερέας. Πέθανε από τύφο κατά τη διάρκεια της Ρωσικής Επανάστασης.

Ο Ιβάν μεγάλωσε με την παρέα των αδερφών του που τον συνόδευαν σε όλες του τις δραστηριότητες καθώς οι γονείς τους ήταν απασχολημένοι πολλές ώρες στην καθημερινή σκληρή εργασία τους. Είναι γεγονός ότι η οικογένεια Παβλώφ επέτρεπε σημαντική ελευθερία στα παιδιά της, στοιχείο το οποίο τα διαμόρφωσε σε αρκετά αυτόνομα και ανεξάρτητα άτομα. Έκαναν πολλούς φίλους στη γειτονιά, με τους οποίους έπαιζαν καθημερινά και ένα από τα πιο αγαπημένα τους παιχνίδια, με το οποίο ο  Ιβάν συνέχισε να ασχολείται και σε μετέπειτα ηλικίες, ήταν το ρωσικό παιχνίδι gorodgee. Παράλληλα, ο νεαρός Ιβάν είχε από νεαρή ηλικία μια φυσική αρέσκεια και κλίση στη σωματική δραστηριότητα και άσκηση. Η κλίση αυτή μετατράπηκε αργότερα σε πραγματική λατρεία και πάθος για την άθληση και τα σπορ, και έτσι είχε γίνει πραγματικά, κατά τη φοίτησή του εκεί, η «ψυχή» του Physicians’ Gymnastic Society. O καθηγητής Παβλώφ έλεγε αργότερα ότι για τον ίδιο «το αίσθημα ευχαρίστησης που απολάμβανε μετά από επιτυχή μυική δραστηριότητα ήταν πολύ μεγαλύτερο από τη χαρά που ένιωθε επιλύοντας ένα νοητικό πρόβλημα». Το αποκαλούσε, μάλιστα, χαρακτηριστικά «μυική ευχαρίστηση» (muscular gladness).

Είναι γεγονός ότι ο Ιβάν Παβλώφ μεγάλωσε σε μια οικογένεια στην οποία επικρατούσε ένα σοβαρό αλλά παράλληλα και φιλικό πνεύμα, και η ατμόσφαιρα αυτή συνέβαλε στην ανάπτυξη της σοβαρότητας αλλά και της αισιοδοξίας με την οποία αντιμετώπιζε πάντα τα ερωτήματα που συναντούσε στη ζωή του. Από παιδική ηλικία διαφαίνονταν στο μικρό Ιβάν, ή Βάνια όπως τον αποκαλούσαν, τα στοιχεία προσωπικότητας που θα τον συνόδευαν και στην ενήλικη επιτυχημένη σταδιοδρομία του. Όποτε επιχειρούσε κάτι, έβαζε όλη του την ψυχή σε αυτό μέχρι να επιτύχει το στόχο του: στο παιχνίδι, στην άθληση ή στη σχολική εργασία. Τον ίδιο ζήλο και ενθουσιασμό επεδείκνυε αργότερα και στις διαλέξεις του στο Πανεπιστήμιο ή στα εργαστήρια. Δεν τον απασχολούσε ο ανταγωνισμός, η υπερίσχυση έναντι των αντιπάλων του, όσο το να μπορεί σε καθετί να βάζει όλες τις δυνάμεις του, όλο του το «είναι», ώστε να το ολοκληρώνει με τον πιο τέλειο δυνατό τρόπο!

–    ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ
Ο Ιβάν Παβλώφ έμαθε για πρώτη φορά να γράφει και να διαβάζει από μια ηλικιωμένη κυρία σε ηλικία 7 ετών. Όμως στην ηλικία των 10 ετών είχε ένα πολύ σοβαρό ατύχημα πέφτοντας από έναν τοίχο, γεγονός που καθυστέρησε τη σχολική του εκπαίδευση. Επέστρεψε στο σχολείο ένα χρόνο αργότερα, μαζί με τον νεώτερο αδερφό του Ντιμίτρι, στο Εκκλησιαστικό Σχολείο του Ριαζάν.

Μετά την αποφοίτησή του εισήχθη στο Ryazan Ecclesiastical Seminary καθώς πίστευε ότι θα ακολουθούσε τα βήματα του πατέρα του και θα γινόταν ιερέας. Στο σχολείο όμως είχε την ευκαιρία να παρακολουθήσει μαθήματα διαφόρων κλάδων και, περισσότερο, μαθήματα που σχετίζονταν με τη Λογική ανάλυση και τις εφαρμογές της. Αυτά απέσπασαν το μεγαλύτερο μέρος του ενδιαφέροντός του και άρχισε τότε για πρώτη φορά να συναρπάζεται από τη μαγεία των Θετικών Επιστημών. Ο ίδιος ανέφερε πάντα τον ενθουσιασμό που είχε αισθανθεί όταν διάβασε για πρώτη φορά τη ρωσική μετάφραση του G.H. Lewes «Practical Physiology». Πάντα ανακαλούσε με υπερηφάνεια το διάσημο αντίγραφο αυτού του βιβλίου που πέρασε από τα χέρια του όταν ο ίδιος ήταν μόλις 15 ετών.

Παράλληλα, ήταν τυχερός καθώς στο σχολείο του επικρατούσε ιδιαίτερη ελευθερία και δυνατότητα συζητήσεων μεταξύ μαθητών και καθηγητών σε πολλά ζητήματα. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με το ότι την ίδια περίοδο ο ίδιος εισερχόταν στην εφηβεία και ο ενθουσιασμός του διαβάζοντας γνωστά βιβλία περί του Δαρβίνου και της Φυσιολογίας καθώς και το σύγγραμμα του Σετσένωφ (Sechenov) «Ανακλαστικά του Εγκεφάλου» ήταν ασυγκράτητος, συνέτειναν στην απόφασή του να εγκαταλείψει από νωρίς την ιδέα του να γίνει ιερέας. Έτσι, το 1870, εγκατέλειψε οριστικά το Ecclesiastical Seminary για να εισαχθεί στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης.

Κατά τη φοίτησή του στο Πανεπιστήμιο πολλές σημαντικές εμπειρίες καθόρισαν τη μετέπειτα πορεία του. Εντυπωσιάστηκε ιδιαίτερα από τον καθηγητή του στη Φυσιολογία, τον Τσιόν (Tsyon), ο οποίος έστρεψε και το ενδιαφέρον του προς την έρευνα. Κατά την αποφοίτησή του, το 1875, συνέχισε τις σπουδές του στη Στρατιωτική Ιατρική Ακαδημία προκειμένου να αποκτήσει το πτυχίο Ιατρικής. Δεν επιθυμούσε να γίνει ιατρός αλλά να αποκτήσει τα κατάλληλα εφόδια για μια καριέρα στον ερευνητικό τομέα της Φυσιολογίας. Στη Στρατιωτική Ιατρική Ακαδημία εργάστηκε επί δύο συνεχή έτη ως βοηθός του καθηγητή Ουστίμοβιτς (Ustimovich) μελετώντας τις ειδικές διεργασίες του κυκλοφοριακού συστήματος, μελέτη που αργότερα αποτέλεσε τη βάση για πολλές δημοσιεύσεις του αλλά και το θέμα της διατριβής του για το πτυχίο της Ιατρικής.

Το 1880 αρραβωνιάστηκε με μια ελκυστική φοιτήτρια των Παιδαγωγικών,  τη Σεραφίμα (Σάρα) Βασίλιεβνα Καρτσέφσκαγια, και ένα χρόνο αργότερα παντρεύτηκαν. Το ζευγάρι παρέμεινε στην Αγία Πετρούπολη και έπρεπε και οι δύο να εργάζονται σκληρά για να αντεπεξέλθουν στις οικονομικές απαιτήσεις. Ήταν όμως, όπως φαίνεται, «τύχη» για την Επιστήμη ότι ο Ιβάν Παβλώφ έζησε με μια γυναίκα τόσο τρυφερή και καλή που του παρείχε ένα ζεστό και αξιαγάπητο σπιτικό. Ίσως να οφείλεται σε εκείνη το γεγονός ότι ο ίδιος περνούσε πάντα τα βράδια του στο ήσυχο σπίτι του, μελετώντας, σαν να έβρισκε ένα καταφύγιο γαλήνης σε αυτό. Αφηνε όμως πάντα σε εκείνη τα πρακτικά ζητήματα της καθημερινότητας, και επίσης σπάνια ταξίδευε μόνος του. Η σύζυγός του είχε αναφέρει χαρακτηριστικά, σε ένα σχόλιό της το 1927, ότι «ο ίδιος δεν είχε αγοράσει ποτέ για τον εαυτό του ούτε ένα ζευγάρι παπούτσια»!

Απέκτησαν μαζί τέσσερα παιδιά. Ο πρωτότοκος γιος τους, ο Βίρτσικ, πέθανε ξαφνικά σε μικρή ηλικία. Ακολούθησε η γέννηση τριών γιών, των Βλαδίμηρου, Βίκτωρα και Βσέβολοντ. Ο τελευταίος μάλιστα έγινε γνωστός φυσικός και καθηγητής Φυσικής στο Λένιγκραντ το 1925. Το ζευγάρι απέκτησε επίσης μια κόρη, τη Βέρα.

–    ΣΤΑΔΙΟΔΡΟΜΙΑ
Ο Ιβάν Παβλώφ έλαβε το πτυχίο της Ιατρικής το 1883 και εργάστηκε από το 1884 έως το 1886 με δύο από τους πιο γνωστούς φυσιολόγους εκείνης της εποχής: το Λούντβιχ στη Λειψία και το Χάιντενχαϊν (Heidenhain) στο Μπρεσλάου. O Χάιντενχαϊν ασχολείτο με τη μελέτη των ειδικών διεργασιών της πέψης σε σκύλους κάνοντας χρήση ενός ειδικά «εξωτερικευμένου τμήματος» στομάχου του ζώου. Ουσιαστικά είχε ο ίδιος επινοήσει μια ειδική επέμβαση για τη δημιουργία ενός τέτοιου «σάκου», όπως τον αποκαλούσε, στο στομάχι, δεν είχε όμως βρει λύση στη διατήρηση της νευρολογικής λειτουργικής επάρκειας ενός τέτοιου απομονωμένου τμήματος του οργανισμού. Αργότερα ο Παβλώφ τελειοποίησε αυτή την επέμβαση η οποία μάλιστα καθιερώθηκε να αποκαλείται «ο σάκος των Χάιντενχαϊν-Παβλώφ» (Heidenhain-Pavlov pouch). Ο Παβλώφ εργάστηκε επίσης ως βοηθός του γνωστού κλινικού ιατρού Σ.Π. Μπότκιν (S.P. Botkin), ο οποίος χρησιμοποιούσε εκτεταμένα την πειραματική φαρμακολογία στις μελέτες του. Στο εργαστήριο αυτό ο Παβλώφ πραγματοποίησε τα γνωστά πειράματά του σχετικά με τη νευρολογική λειτουργία του καρδιακού συστήματος και την πρώτη μεγάλη του έρευνα σχετικά με τη λειτουργία των αδένων του πεπτικού συστήματος. Το 1888 ανακάλυψε το νευρολογικό υπόστρωμα ειδικών εκκρίσεων του παγκρέατος, αποτελέσματα τα οποία, επειδή ήταν δύσκολο να επαληθευτούν πειραματικά, ουσιαστικά αναγνωρίστηκαν επίσημα είκοσι χρόνια αργότερα.

Το 1890 εκλέχθηκε καθηγητής Φαρμακολογίας στη Στρατιωτική Ιατρική Ακαδημία της Αγίας Πετρούπολης. Στη θέση αυτή συνάντησε αρκετές δυσκολίες κυρίως μετά την ανοικτή σύγκρουσή του με τον καθηγητή του Πασούτιν (Pashootin), «έναν δεσποτικό άντρα στον οποίο οι περισσότεροι καθηγητές επεδείκνυαν αρκετή δουλοπρέπεια». Ο Παβλώφ εναντιωνόταν με τον πιο φανερό τρόπο στον καθηγητή και τελικά φαίνεται ότι «τιμωρήθηκε» για τη μη πειθαρχία του: η εκλογή του για τη θέση του καθηγητή Φυσιολογίας καθυστέρησε για δύο περίπου χρόνια και τελικά πραγματοποιήθηκε το 1897. Στη θέση αυτή παρέμεινε μέχρι τη συνταξιοδότησή του το 1924.

Το 1891 δημιουργήθηκε το πρώτο (ανά τον κόσμο) χειρουργικό τμήμα εργαστηρίου Φυσιολογίας στο Ινστιτούτο Πειραματικής Ιατρικής (Institute of Experimental Medicine) αποκλειστικά βάσει συστάσεων του καθηγητή Παβλώφ. Στο εργαστήριο αυτό ο Παβλώφ πραγματοποίησε όλα τα γνωστά πειράματα για τα οποία έμεινε στην Ιστορία και στο οποίο επίσης υφίσταντο, για πρώτη φορά, ειδικές ρυθμίσεις για τη φροντίδα των ζώων που χρησιμοποιούντο ως πειραματόζωα.

Το 1904 όμως ήταν η χρονιά που θα λάμβανε τη μεγαλύτερη τιμή όλων! Του απονεμήθηκε το Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής για την ερευνητική του μελέτη σχετικά με τη λειτουργία των αδένων του πεπτικού συστήματος. Το πρώτο σύγγραμμα που περιελάμβανε τα δεδομένα αυτής της ερευνητικής εργασίας με τίτλο «The Works of the Digestive Glands», είχε δημοσιευτεί το 1897 και η πρώτη αγγλική μετάφραση κυκλοφόρησε το 1902. Το 1906 ο Ιβάν Παβλώφ εκλέχθηκε μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών.

Η φήμη που απέκτησε όμως, ιδιαίτερα στο εξωτερικό, δημιούργησε πολλούς εχθρούς δίπλα του! Μετά την απονομή του Βραβείου Νόμπελ, οι επιθέσεις και η κριτική σχετικά με τη μελέτη των αδένων του πεπτικού συστήματος σταμάτησαν, άρχισε όμως πιο δριμεία κριτική σχετικά με την ερευνητική του εργασία για τα εξαρτημένα ανακλαστικά. Οι επικριτές του υποστήριζαν ότι «αυτή δεν είναι επιστημονική εργασία! Κάθε εκπαιδευτής σκύλων τα ήξερε αυτά εδώ και πολύ καιρό»! Η δυσαρέσκεια εναντίον του μεγάλωσε σε τέτοιο βαθμό που η συνέλευση της Στρατιωτικής Ιατρικής Ακαδημίας απέρριψε όλες τις διατριβές που προέρχονταν από το εργαστήριό του. Οι εχθροί του γίνονταν πλέον και πιο ενεργοί παρεμποδίζοντας και την εκλογή του ως προέδρου του Συλλόγου Ρώσων Ιατρών. Ο λόγος ήταν φυσικά ο υψηλός αριθμός δημοσιεύσεων από το εργαστήριό του.

–    Η ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΨΗΣ
Ο Παβλώφ αφιέρωσε τα πρώτα δέκα χρόνια της ερευνητικής του εργασίας στο θέμα που είχε εξαρχής προσελκύσει το ενδιαφέρον του στην επιστήμη: τη μελέτη της πολυπλοκότητας του πεπτικού συστήματος. Μέχρι τότε η μελέτη της λειτουργίας της πέψης παρουσίαζε εξαιρετικές δυσκολίες κυρίως γιατί αφορούσε όργανα που ήταν «καλά κρυμμένα» και εξαιρετικά επιρρεπή σε χειρουργικά τραύματα. Οταν τα όργανα αυτά (πειραματόζωων) εκτίθονταν, λόγω χειρουργικής επέμβασης, εξωτερικά, σταματούσαν πλέον να λειτουργούν κανονικά. Έτσι, οι παρατηρήσεις που λαμβάνονταν είχαν πλέον ελάχιστη επιστημονική αξία. Η μεγάλη συνεισφορά του Παβλώφ έγκειται στο ότι μπόρεσε να παρατηρήσει τις φυσιολογικές πεπτικές λειτουργίες σε πειραματόζωα, μιμούμενος ουσιαστικά ένα σχεδόν απίθανο «φυσικό πείραμα» που είχε πραγματοποιηθεί νωρίτερα, στις αρχές του αιώνα!

Συγκεκριμένα, το 1822 ένας νεαρός Γαλλοκαναδός κυνηγός, ο Αλέξις Σαίν Μαρτέν, υπέφερε από μια πληγή από πυροβολισμό στο στομάχι του. Ο θεράποντας ιατρός του, ο Ουίλλιαμ Μπομόντ (1785-1853), θεώρησε ότι το τραύμα αυτό θα ήταν θανατηφόρο, παρόλα αυτά τον χειρούργησε υπό τις δεδομένες συνθήκες με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Ανέλπιστα ο ασθενής συνήλθε σύντομα, η τρύπα όμως στο τοίχωμα του στομάχου του παρέμεινε ως ένα ανοικτό «παράθυρο». Τότε ο Μπομόντ πρότεινε στον ασθενή του να συμμετέχει ως εθελοντής σε σχετικές έρευνες και έτσι μπόρεσε, για πρώτη φορά, να παρατηρήσει τι ακριβώς συνέβαινε στο εσωτερικό του στομάχου καθώς το υποκείμενό του κατανάλωνε τροφή, ή ο ίδιος τοποθετούσε ειδικά όργανα συλλογής, μέτρησης ή ανάλυσης των ουσιών που εκκρίνονταν από τις ειδικές λειτουργίες της πέψης. Μέχρι τότε, οι παρατηρήσεις του Μπομόντ ήταν οι μόνες που υπήρχαν σχετικά με τη φυσιολογική λειτουργία του πεπτικού συστήματος.

Ο Παβλώφ αποφάσισε να επαναλάβει τις παρατηρήσεις του Μπομόντ αλλά σε μια πιο εκλεκτική και ελεγχόμενη βάση: επιχείρησε να δημιουργήσει χειρουργικά «ανοίγματα» ή ειδικά συρίγγια σε διαφορετικά σημεία του πεπτικού συστήματος σκύλων. Η διαδικασία αυτή είχε επιχειρηθεί και από άλλους ερευνητές, φαίνεται όμως ότι ο Παβλώφ την πέτυχε για δύο σημαντικούς λόγους: ήταν ένας πολύ επιδέξιος χειρουργός που απεχθανόταν τη θέα του αίματος, γεγονός που ελαχιστοποιούσε την πρόκληση χειρουργικών τραυμάτων στα ζώα. Και, δεύτερον, ήταν ένας από τους πρώτους ερευνητές που εκτιμούσε ιδιαίτερα τη σημασία της αντισηπτικής Ιατρικής. Σε μια εποχή που οι άνθρωποι πέθαιναν ακόμα από μολύνσεις στους χειρουργικούς θαλάμους, ο Παβλώφ κατάφερε να εξασφαλίσει σε μεγάλο βαθμό την αντισηπτική καθαριότητα των επεμβάσεών του στα ζώα. Ετσι, παρά το γεγονός ότι ο πεπτικός σωλήνας αποτελούσε μια εξαιρετικά επικίνδυνη πηγή μολύνσεων, τα περισσότερα από τα ζώα που συμμετείχαν στις επεμβάσεις του συνέρχονταν άμεσα και συμμετείχαν σε υψηλό αριθμό πειραμάτων του.

Ο Παβλώφ δημιουργούσε τα ειδικά συρίγγια σε διαφορετικά σημεία του πεπτικού συστήματος και πραγματοποιούσε τα πειράματά του με συστηματικό τρόπο. Για παράδειγμα, αφού παρείχε στα ζώα διάφορα είδη τροφής, συνέλεγε, μετρούσε και ανέλυε χημικά τις ουσίες που εκκρίνονταν από διαφορετικά σημεία του πεπτικού συστήματος. Οι έρευνες αυτές και τα αποτελέσματά τους χάρισαν στον Ιβάν Παβλώφ το Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής το 1904, και ακόμη και σήμερα αναφέρονται σε σύγχρονα εγχειρίδια περί της φυσιολογίας της πέψης.

Μεταξύ των πεπτικών εκκρίσεων που μελέτησε ο Παβλώφ ήταν και η έκκριση του σάλιου και παρατήρησε πολύ νωρίς ότι ακόμη και μια σταγόνα τροφής ή αραιού διαλύματος οξέως στη γλώσσα ενός σκύλου παράγει άμεσα έκκριση υψηλής ποσότητας σάλιου. Όμως, το σημείο που άλλαξε την πορεία των πειραμάτων του ήταν όταν άρχισε να παρατηρεί τις «ψυχογενείς εκκρίσεις» («psychic secretions») των σκύλων που ήταν  ήδη εκπαιδευμένοι σε μια διαδικασία ρουτίνας στο εργαστήριο: οι σκύλοι άρχιζαν να εκκρίνουν σάλιο ακόμη και κατά την προκαταρκτική διαδικασία τοποθέτησής τους στην ειδική πειραματική συσκευή, ή ακόμη και με την απλή θέαση του εκπαιδευτή τους. Έτσι, τέθηκαν για πρώτη φορά οι βάσεις πάνω στις οποίες ο Παβλώφ θα στήριζε το επόμενο σημαντικό βήμα των ερευνητικών του μελετών: τη μελέτη των εξαρτημένων ανακλαστικών.

–    Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΩΝ ΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΩΝ
Ο Παβλώφ είχε αναφερθεί για πρώτη φορά στη μελέτη των εξαρτημένων ανακλαστικών στην εργασία του για το Νόμπελ το 1904. Στη συνέχεια αφιέρωσε 32 χρόνια της ζωής του στη μελέτη αυτή, η οποία ουσιαστικά επικεντρωνόταν στο συστηματικό χειρισμό των τεσσάρων βασικών παραμέτρων ενός εξαρτημένου ανακλαστικού: το μη εξαρτημένο ερέθισμα, τη μη εξαρτημένη απόκριση, το εξαρτημένο ερέθισμα και την εξαρτημένη απόκριση.

Το μη εξαρτημένο ερέθισμα και η μη εξαρτημένη απόκριση αποτελούν ένα μη εξαρτημένο ανακλαστικό, δηλαδή μια αυτόματη, εσωτερική αντίδραση του οργανισμού που πρέπει να προυπάρχει προκειμένου να λάβει χώρα οποιοδήποτε είδος «μάθησης». Ο Καρτέσιος είχε περιγράψει ένα σχετικό μη εξαρτημένο ανακλαστικό: την αίσθηση της θερμότητας από τη φωτιά (μη εξαρτημένο ερέθισμα) και το αυτόματο τίναγμα του χεριού από την αίσθηση αυτή (μη εξαρτημένη απόκριση). Προηγούμενες έρευνες του Παβλώφ, όπως αναφέρθηκε, είχαν εστιάσει στα μη εξαρτημένα γαστρικά ανακλαστικά, π.χ., την έκκριση του σάλιου (μη εξαρτημένη απόκριση) με την απλή θέαση του εκπαιδευτή στο χώρο του εργαστηρίου (μη εξαρτημένο ερέθισμα).

Ο Παβλώφ είχε παρατηρήσει ότι ένα απλό εξαρτημένο ερέθισμα αποτελεί πάντα αρχικά ένα «ουδέτερο» ερέθισμα και δεν επιφέρει καμία έντονη αντίδραση, στη συνέχεια όμως αποκτά την ικανότητα να προκαλεί μια απόκριση όταν παρουσιαστεί αρκετές φορές ταυτόχρονα με το μη εξαρτημένο ερέθισμα. Για παράδειγμα, για τους σκύλους, η θέαση των φυλάκων τους ή η εμπειρία της τοποθέτησής τους στην ειδική πειραματική συσκευή καθίσταται σταδιακά ένα εξαρτημένο ερέθισμα όταν πραγματοποιείται αρκετές φορές ταυτόχρονα με το μη εξαρτημένο ερέθισμα της παροχής τροφής.

Ο τομέας των εξαρτημένων ανακλαστικών μελετήθηκε εκτεταμένα από τον Παβλώφ και τους συνεργάτες του. Πραγματοποιήθηκε σειρά μελετών μεταβάλλοντας πειραματικά τα είδη των παρουσιαζόμενων ερεθισμάτων αλλά και τις συνθήκες υπό τις οποίες παρουσιάζονταν, προκειμένου να παρατηρηθεί η ισχύς των εξαρτημένων ανακλαστικών που προέκυπταν.

–    ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ, ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ & ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΝΕΥΡΩΣΗ
Ένας σημαντικός αριθμός πειραμάτων έδειξε ότι εξαρτημένα ανακλαστικά προκύπτουν και από ερεθίσματα παρόμοια αλλά όχι ταυτόσημα με το αρχικό αυθεντικό εξαρτημένο ερέθισμα, φαινόμενο το οποίο ο Παβλώφ ονόμασε Γενίκευση. Έτσι, όταν ένας ήχος συγκεκριμένου τόνου αποτελεί το αρχικό εξαρτημένο ερέθισμα κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης, αλλά το τεστ παρόλα αυτά πραγματοποιείται με έναν ελαφρώς πιο υψηλό ή χαμηλό τόνο, ένα εξαρτημένο ερέθισμα προκύπτει παρόλα αυτά αλλά με ελαφρώς μικρότερη ισχύ. Οσο μεγαλύτερη είναι η διαφοροποίηση μεταξύ του εξαρτημένου ερεθίσματος και του ερεθίσματος του τεστ, τόσο πιο αδύναμη είναι και η γενικευμένη απόκριση. Αν στη συνέχεια το διαφοροποιημένο ερέθισμα συνεχίσει να εμφανίζεται όπως πριν, αλλά δεν επιβραβεύεται από ένα επακόλουθο μη εξαρτημένο ερέθισμα, ένα άλλο είδος μάθησης προκύπτει το οποίο ο Παβλώφ ονόμασε Διαφοροποίηση.

Η μεγάλη έκπληξη στην πειραματική διαδικασία επήλθε όταν προέκυψαν πειραματικές συνθήκες που ουσιαστικά έθεταν την ικανότητα των ζώων για διαφοροποίηση στα όριά της. Για παράδειγμα, σε ένα συγκεκριμένο πείραμα χρησιμοποιήθηκαν τα εξής διαφοροποιημένα ερεθίσματα: ένας κύκλος και μια έλλειψη. Το πείραμα ξεκινούσε με την παρουσίαση μιας πολύ μακριάς έλλειψης. Όταν ο σκύλος σταματούσε τη διαδικασία απόκρισής του (έκκριση σάλιου) σε αυτό, η διαδικασία «μεταστρεφόταν» άμεσα σε ένα άλλο το οποίο ήταν ελαφρώς λιγότερο μακρύ και έμοιαζε πιο πολύ με κύκλο. Όταν ο σκύλος κατάφερνε και πάλι με επιτυχία να διαφοροποιήσει αυτό το ερέθισμα από τον κύκλο, προστίθετο ένα άλλο που ήταν ακόμη πιο κυκλικό κοκ. Η διαδικασία, δηλαδή, περιελάμβανε  σταδιακή μείωση της διαφοράς που υφίστατο μεταξύ των παρουσιαζόμενων ερεθισμάτων. Όταν όμως το ερέθισμα γινόταν σχεδόν κυκλικό, μια ξαφνική και δραματική αλλαγή εμφανιζόταν στη συμπεριφορά του ζώου. Ενώ μέχρι τότε ήταν ήρεμο και εύκολο στο χειρισμό, ξαφνικά έκανε έντονες προσπάθειες να διαφύγει και παρέμενε εξαιρετικά ανήσυχο όχι μόνο κατά την πειραματική διαδικασία αλλά και για πολλές ώρες αργότερα. Ουσιαστικά, τα ζώα τα οποία αναγκάστηκαν να αντιμετωπίσουν αυτά τα αμφιλεγόμενα ερεθίσματα για παρατεταμένο χρονικό διάστημα παρέμεναν διαταραγμένα για πολλές εβδομάδες ή και μήνες μετά το πείραμα. Όταν επανεξετάζονταν σε μερικά από τα ευκολότερα τεστ διαφοροποίησης που είχαν τα ίδια επιτύχει πριν την κρίσιμη δοκιμή, επίσης αποτύγχαναν. Ο Παβλώφ συνέδεσε άμεσα αυτό το είδος συμπεριφοράς με καταστάσεις υπερδιέγερσης λόγω άγχους και νευρικού κλονισμού σε ανθρώπους, και τις ονόμασε χαρακτηριστικά περιπτώσεις Πειραματικής Νεύρωσης.

Βάσει αυτών ο Παβλώφ κατέληξε ότι η Πειραματική Νεύρωση προκύπτει όταν τα ζώα αντιμετωπίζουν μια συγκρουσιακή αμφιλεγόμενη κατάσταση, την οποία δεν μπορούν με κανένα τρόπο να αποφύγουν, μεταξύ δύο ισχυρών αλλά ασύμβατων εξαρτημένων αποκρίσεων. Αυτή η βασική ιδέα οδήγησε τον Παβλώφ στη διατύπωση μιας νέας θεωρίας περί της λειτουργίας του εγκεφάλου.

–    Η ΘΕΩΡΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ
Ο Παβλώφ θεωρούσε τον εαυτό του φυσιολόγο και έτσι προσπάθησε να υποστηρίξει τα αποτελέσματα των μελετών του βάσει μιας θεωρίας Φυσιολογίας. Υποστήριξε ότι τα μη εξαρτημένα ανακλαστικά τίθενται σε λειτουργία βάσει ειδικών διασυνδέσεων μεταξύ των αισθητικών και κινητικών νεύρων της σπονδυλικής στήλης και των κατώτερων κέντρων του εγκεφάλου. Εξαρτημένα ανακλαστικά ουσιαστικά προκύπτουν όταν δημιουργούνται ειδικές νευρολογικές διασυνδέσεις στην περιοχή του εγκεφάλου συνδέοντας ερεθίσματα και αποκρίσεις σε νέους συνδυασμούς. Απόδειξη αυτής της ειδικής «διαμερισματοποίησης» του εγκεφάλου (cortical localization) όσον αφορά τα εξαρτημένα ανακλαστικά ουσιαστικά προκύπτει από ζώα τα οποία, αφού είχαν εκπαιδευτεί σε ορισμένα εξαρτημένα ανακλαστικά, υπέστησαν χειρουργική επέμβαση στο κρανίο. Τα ζώα αυτά παρέμειναν ζωντανά επί πολλά χρόνια με πλήρη ανάκτηση των μη εξαρτημένων ανακλαστικών τους, είχαν παρόλα αυτά χάσει όλα τα παλαιότερα αποκτηθέντα εξαρτημένα ανακλαστικά τους και δεν αποκτούσαν ποτέ νέα.

Ο Παβλώφ υποστήριξε ότι διαφορετικά εξαρτημένα ανακλαστικά  διεγείρουν διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, αλλά οι περιοχές αυτές εντοπίζονται ως πλησιέστερες για παρόμοια ερεθίσματα παρά για διαφορετικά. Επίσης υπέθεσε ότι σε αυτές τις περιοχές υφίστανται δύο διαφορετικές οργανικές λειτουργίες που συμβάλλουν στη διαδικασία της εκπαίδευσης («μάθησης») στο εργαστήριο: η Διέγερση (excitation), που οδηγεί στην απόκτηση (ή γενίκευση) εξαρτημένων αποκρίσεων και η Αναστολή (inhibition) που καταστέλλει μια ήδη αποκτηθείσα απόκριση.

Περί το 1929, ο 80άχρονος πλέον Παβλώφ άρχισε να εφαρμόζει τα συμπεράσματα της θεωρίας του στον τομέα της ανθρώπινης Ψυχολογίας και να εξηγεί βάσει των θεωριών του ειδικές περιπτώσεις ανθρώπων που έπασχαν από νευρώσεις και ψυχώσεις. Γι’ αυτό το σκοπό μελέτησε, υπό την επίβλεψη ψυχιάτρων, την ψυχοπαθολογική συμπεριφορά ασθενών που νοσηλεύονταν σε ψυχιατρικά νοσοκομεία και προσπάθησε να εξηγήσει τις ψυχιατρικές παθήσεις βάσει της θεωρίας του περί υπέρ/ υπό- λειτουργικότητας των διεργασιών της Διέγερσης και της Αναστολής, καταστολής ή υπό- λειτουργίας των εγκεφαλικών νευρώνων και άλλων παραμέτρων που είχε ανακαλύψει σχετικά με την Πειραματική Νεύρωση. Πρότεινε οργανικές θεραπείες γι’ αυτές τις διαταραχές, που αποσκοπούσαν σε ειδική χαλάρωση και άσκηση των εγκεφαλικών κυττάρων.

Μέχρι το 1930 ο Παβλώφ είχε καταλήξει ότι το διαφορετικό ταπεραμέντο πολλών ανθρώπων αποτελεί ουσιαστικά το αποτέλεσμα τριών διαφορετικών νευρολογικών διεργασιών: της ισχύος, της ισορροπίας και της κινητικότητας των ειδικών διεργασιών της Διέγερσης και της Αναστολής. Μεταξύ των ψυχώσεων τον ενδιέφερε περισσότερο η σχιζοφρένεια. Μεταξύ 1931 και 1936 παρακολούθησε συστηματικά σε ειδική Ψυχιατρική Κλινική τη συμπεριφορά 45 περιπτώσεων ασθενών που έπασχαν από σχιζοφρένεια. Ο ίδιος θεωρούσε ότι η σχιζοφρένεια αποτελεί το αποτέλεσμα «μιας υπέρμετρης νευρολογικής διέγερσης του εγκεφάλου ενός ατόμου που πάσχει ουσιαστικά από ένα αποδυναμωμένο νευρολογικό σύστημα». Αφιέρωσε σημαντική ερευνητική εργασία στην προσπάθεια εντοπισμού μιας αποτελεσματικής μεθόδου θεραπείας της σχιζοφρένειας. Πρότεινε τη «θεραπεία παρατεταμένου ύπνου» για καταστολή και μείωση της νευρολογικής Διέγερσης του οργανισμού.

–    Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΠΑΒΛΩΦ
Τα τελευταία 25 χρόνια της ζωής του Παβλώφ στιγματίστηκαν ιδιαίτερα από κοινωνικά και πολιτικά γεγονότα που διαδραματίζονταν στη Ρωσία.
Σε αντίθεση με άλλους επιστήμονες, παρέμεινε στη χώρα του μετά την επικράτηση της Οκτωβριανής Επανάστασης το 1917 και, παρότι διαφώνησε ευθέως με τις μαζικές διώξεις και εκτελέσεις, ακόμη και διαμαρτυρόμενος εγγράφως στο Στάλιν ή αρνούμενος στον Μπουχάριν την είσοδό του στο εργαστήριό του, συνέχισε τις έρευνές του μέχρι τα βαθιά γεράματα με την υποστήριξη του καθεστώτος. Το κομμουνιστικό καθεστώς είχε πραγματικά εκτιμήσει το έργο του, του παρείχε κάθε διευκόλυνση στα πειράματά του και τον χρηματοδοτούσε αφειδώς.

Εργάστηκε εντατικά και σκληρά στις νέες ψυχιατρικές του μελέτες μέχρι τις 21 Φεβρουαρίου 1936, όταν ξαφνικά αρρώστησε μετά από εντατική εργασία στο εργαστήριό του. Τα συμπτώματά του σύντομα χειροτέρεψαν σε πνευμονία και ο ίδιος άρχισε χαρακτηριστικά να κάνει συστηματικές παρατηρήσεις της διανοητικής και ψυχικής του κατάστασης. Το απόγευμα της 27ης Φεβρουαρίου είπε στο γιατρό του: «Το μυαλό μου δεν δουλεύει καλά. Ψυχαναγκαστικά συναισθήματα και ακούσιες κινήσεις του σώματός μου εκδηλώνονται. Η διαδικασία του θανάτου μου έχει ήδη ξεκινήσει…». Μια ώρα μετά από αυτή την τελευταία επιστημονική του παρατήρηση, ο 86άχρονος Παβλώφ απεβίωσε.

Μέχρι τη στιγμή του θανάτου του ο Παβλώφ είχε καταστεί ήδη ένας Σοβιετικός εθνικός ήρωας και μια πόλη είχε ήδη πάρει το όνομά του. Η κυβέρνηση δεν είχε μόνο προστατέψει συστηματικά, χρηματοδοτήσει και αναγνωρίσει τη δουλειά του, δεν είχε μόνο αναγνωρίσει την αξία του ως ενός αξιότιμου αντιπροσώπου της σοβιετικής επιστήμης, αλλά και ως έναν προωθητή μιας υλιστικής θεωρίας που μπορούσε να θέσει τις βάσεις μιας μαρξιστικής Ψυχολογίας.

Μέχρι την ημέρα του θανάτου του η φήμη του είχε ήδη διαδοθεί και στις ΗΠΑ, όπου η «μη ψυχολογική» προσέγγισή του σε θέματα Ψυχοπαθολογίας είχε αρχίσει να συναντά τεράστια απήχηση σε μια ομάδα νέων ερευνητών που αποκαλούνταν συμπεριφοριστές. Η νέα αυτή προσέγγιση θα αποτελούσε αργότερα το νέο μεγάλο ρεύμα στο χώρο της Ψυχολογίας: την επιστημονική Πειραματική Ψυχολογία και τον αμερικανικό συμπεριφορισμό, και η θεωρία του περί ανακλαστικών θα επαναδιατυπωνόταν και θα χρησιμοποιείτο ως βάση για την περιγραφή των νέων νόμων της μάθησης περί της θετικής και αρνητικής ενίσχυσης.

Ο Δρ Παβλώφ πέθανε στο Λένιγκραντ στις 27 Φεβρουαρίου 1936. Μετά το θάνατό του, το εργαστήριό του στη Μόσχα διατηρήθηκε με μεγάλη προσοχή και μετατράπηκε σε ιστορικό αξιοθέατο.

–    ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
– Ivan P. Pavlov: LECTURES ON CONDITIONED REFLEXES, International Publishers, New     York 1928, 1963.
– G.A. Kimbel, M. Wertheimer, C.L. White (eds.): PORTRAITS OF PIONEERS IN PSYCHOLOGY, Lawrence Erlbaum Associates & American Psychological Assoc., Washington, New Jersey 1991.
– Raymond E. Foncher: PIONEERS OF PSYCHOLOGY (third ed.), W.W. Norton & Company Inc., New York, London 1996.
– Ivan P. Pavlov: PSYCHOPATHOLOGY AND PSYCHIATRY, Transaction Publishers, New Brunswick (USA) & London (UK) 1994.
– David Lieberman (ed.): LEARNING AND THE CONTROL OF BEHAVIOR, Holt, Rinehart & Winston Inc., 1974.
– Robert I. Watson: BASIC WRITINGS IN THE HISTORY OF PSYCHOLOGY, Oxford University Press, New York 1979.
– B.R. Hergenhahn: AN INTRODUCTION TO THE HISTORY OF PSYCHOLOGY (sec. ed.), Wadsworth Publishing Company, Belmont, California 1992.