梦境预言未来发生的事的原理：科学家做动物实验其实有很大负罪感

第5章 对习得性无助的研究 （1964—1967）

在史蒂夫·梅尔和我于1964年来到宾夕法尼亚大学报到的那天之前，关于习得性无助的故事其实早就存在了。当梅尔和我在寻找一个合作研究项目时，我想起理查德·所罗门曾提到“无助”这个词。于是，我和所罗门研究生团队里最资深的研究生布鲁斯·奥弗米埃尔聊了聊，据我所知，奥弗米埃尔是第一个发现“习得性无助”这个问题的人。

对奥弗米埃尔来说，在1962年，无助感是一种烦恼，而不是一个需要调查和研究的现象。读研一的时候，奥弗米埃尔像许多学习成绩优秀的学生一样，想要知道两个“基本”的学习过程是如何相互作用的，以及它们能否相互统一起来。奥弗米埃尔的问题是：如果在播放一个声音后马上给狗施加电击，经过反复配对后，这只狗学会了在听到声音时就跳过障碍物来躲避电击，也就是巴甫洛夫的经典条件反射。那么这个声音是否会增加狗的恐惧感并促使它更快地做出反应？

这是一个非常简单的问题，奥弗米埃尔和当时读研四的拉斯·利夫（Russ Leaf）制作了设备并进行了这项研究。实验的第一部分是利用一张舒适的橡胶吊床，狗躺在上面，后爪连着电极。之后，一个响亮的声音响起，5秒钟后，电击开始了，且持续了5秒钟，这足以使狗吠叫，但电击很弱，不会对狗造成任何损伤。他们在1个小时里重复了64次，这一实验足以让狗对这种声音产生恐惧。实验的第一部分与预期相符。

实验的第二部分则引出了一个出乎意料的大难题。利夫和奥弗米埃尔搭建了一个穿梭箱，箱子大概有2米长，内部有两个隔间，箱子底部是钢筋网格，两个隔间中有一道低矮的屏障。在穿梭箱里，狗很容易学会如何躲避电击：灯光变暗，5秒钟后，网格地板通电，这是一次轻微的中等强度电击，这个强度刚好可以让狗跳过障碍物逃跑。利夫和奥弗米埃尔实验的初衷是播放狗躺在橡胶吊床上时听到的声音，来观察这一声音是否能让它们跳得更快一些。

然而，实验失败了。经历了在吊床上的实验的狗没有跳过障碍物，它们只是躺在那儿，并没有试图躲避电击。这对研究人员而言是前所未有的现象，也让研究人员非常沮丧。

我在宾大研究生院报到的第一天遇见了史蒂夫·梅尔，我们一拍即合。后来，他成为一名严谨的神经学家，颠覆了我们以往关于习得性无助的理论。拍摄这张照片时，正值梅尔有了重大发现、推翻了我们旧有理论的时候。

Photo courtesy of Steve Maier.

我必须实地去看一下。于是，奥弗米埃尔领着梅尔和我来到了实验室，我在这里看到了那些狗。的确，这些狗看起来很无助，不管“无助”这个词在科学术语中意味着什么。

奥弗米埃尔和利夫所认为的恼人之处¹，在梅尔和我看来则是一种重要的现象，这比把经典条件反射和操作性学习结合起来更重要。人类的无助感随时都会出现，它是无尽痛苦的一个根源。我们能在实验室里捕捉到它吗？我们能找出引发无助的原因吗？我们能发现摆脱无助的方法吗？我们能发现它的大脑生理机制吗？我们能发现预防无助的方法吗？

这，就是我要成为一名心理学家的原因。

从一开始我就认为这种现象看起来像无助。但令我们困惑的是，无助的因素是什么？它是怎么发生的？我们该如何测试它呢？它会产生何种后果？它与精神疾病有什么关系？仅凭“狗变得无助”的直觉，我们如何开始进行严谨的科学研究呢？

无助感是怎么产生的

首先从定义无助着手。我们认为无助的核心是，一个人或动物认为自己做什么都无关紧要。这是一种主观上的无助，但是什么客观条件导致了这种无助呢？这是一个棘手的问题，因为它的解答与统治学术界的学习理论中最神圣的原则是相互冲突的。客观地说，如果一个动物或一个人无法对一个重要的结果产生影响，当所有的反应都是这样时，客观的无助就出现了。

值得注意的是，正如每一位学习理论家之前都没有意识到的，所有的经典条件反射都与无助有关：动物的任何反应都不会对结果产生任何影响。不管狗是否流口水，食物都摆上来了；不管老鼠的心跳是否加快，电击都会随着声响而来。根据定义，经典条件反射意味着客观的无助感，似乎从来没有人...

一旦理解了“一个人或动物做什么都无关紧要”这句话的含义，你就会发现，无助感似乎来得很直接，狗身上所发生的一切和它的行为都没有任何联系。因此，我们认为动物能够感知自己的无助。为了验证这一点，动物必须意识到这种缺乏联系的状态，同时也必须了解到电击的消失与否与它们的反应并无关联。在20世纪60年代，这是一个激进的想法。那个时代的学习理论家继承了早期行为主义的理念，是顽固的联想主义者和激进的反唯心主义者。他们不会考虑个体的认知，并认为实验的根本目的是证明认知的“幻觉”仅仅与简单的刺激反应联想有关。动物只能学会配对，举例而言，与电击配对的反应，强化联想（习得）；没有与电击配对的反应，削弱联想（消失）。这些配对是仅有的两种能产生学习效果的“魔法时刻”。在我们看来，这两种条件概率的结合，无论是给定反应的电击概率，还是没有给定反应的电击概率，是需要脑力的行为，而不仅仅是依靠身体的行为。基于这个原因，我们把该理论命名为“习得性”无助，而不是“条件性”无助，在这个过程中，我们摒弃了经典条件反射和操作性学习都非常重视的简单原则。

在现实中，学习理论和认知理论有一次陷入了僵局，那是在第一年的学习研讨会上，我和年轻的激进行为主义教授戴夫·威廉斯（Dave Williams）争论起来了。

“那么马丁，你认为动物拥有丰富的精神生活，是吗？”戴夫带着嘲讽的口气问道，仿佛认为这样的争论是非常荒谬的。我确实认为高级哺乳动物拥有丰富的认知能力，对未来抱以期待能够使我们在永无止境的生存竞争中处于优势，得以生存下来。但是，这些信念和行为主义的认知是格格不入的，以至于人们要么闭嘴，要么忍受嘲弄。但我没有闭嘴，梅尔也没有。

最终，我们遭到驱逐，被划归到一个随后被称为认知心理学的阵营。两场大风已在空中飞扬，汇聚成认知革命的风暴。第一场大风是让·皮亚杰（Jean Piaget）对儿童心理过程的科学观察。第二场大风由诺姆·乔姆斯基（Noam Chomsky）掀起，起因是斯金纳在那部被大众期盼甚久的巨作《言语行为》（Verbal Behavior）²中宣称，语言完全能够用行为主义术语来诠释和理解，而乔姆斯基把斯金纳的这部大部头作品批评得一文不值³。乔姆斯基是一位特立独行的语言学家，也是一位才华横溢的辩论家，他认为语言的本质不是强化，不是重复旧的语言习惯，而是一种创造：说话者可以创造和理解之前没有听说过的话，比如“厨房里有一只紫色的吉拉毒蜥正爬来爬去”，这句话是人们闻所未闻的，但人们可以理解。习得性无助认为动物是有认知能力的，这是第三场大风；第四场大风则将这一观点演变为一场飓风，它始于1965年的宾夕法尼亚大学。

1965—1966年，布兰迪斯大学心理学系的乌尔里克·奈塞尔（Ulric Neisser）在宾夕法尼亚大学休假时，撰写了那部伟大的著作《认知心理学》（Cognitive Psychology）⁴。奈塞尔认为行为主义在某种程度上说服了心理学家，使他们相信不可能对意识世界进行客观的科学研究。但新的实验表明他们错了，而这也证明了一种新的观念是正确的。对此，我们仅举一个例子就足够了。

屏幕上短暂地闪现一个明亮的10×10随机字母矩阵。两秒钟后关掉屏幕，这个矩阵从屏幕上消失了，但被试仍能看到这个矩阵的余像。现在，在矩阵的第三行画一个箭头，要求被试读出余像中这一行的字母。被试答对了10道题中的7道，这就量化了在客观刺激消失两秒钟后，大脑中还留存了多少信息。余像会持续多久？与其等待两秒钟，不如看看余像彻底消失的速率。这是一种有效测量大脑意象衰减速率的方法。

科学家甚至能够准确地说出大脑中余像的亮度。在这段间隔期内，闪烁不同强度的掩蔽光，可以发现余像被精确掩蔽的亮度。持续时间、信息量和大脑对字母的记忆强度都可以被精确测量。由此可见，意识可以用极为精细且定量的科学来进行研究。

奈塞尔在第二年出版了那本轰动四方的畅销书，即便到了今天，认知革命仍然如影随形，它开始清除行为主义的影响力，势头犹如行为主义在威廉·詹姆斯生命的最后阶段席卷了所有人的意识世界一样。

我和梅尔因为同样在深入研究动物是否具有认知能力，所以被深深地触动了。我们想知道如何证明狗没有急于从穿梭箱逃生是因为反应和逃避电击之间缺乏偶然性，而与电击本身无关？我们又怎么证实动物是否真的知道它们所做的一切都无关紧要呢？

为了评估这个问题，我们必须将非偶然性与电击区隔开来，因此需要三组实验。第一组是可逃脱电击组（ESC），这组电击的停止取决于动物的反应。在我们第一个关于无助感的实验中⁵，这些狗在吊床上学会了用鼻子按压面板来关闭电击。第二组与第一组受到的电击的时间、强度和模式完全相同，但电击不会因狗的反应而停止。在这个不可逃脱电击组（INESC）中，电击的停止和狗的所有反应没有关联。第三组则完全没有受到电击。

第二天，研究人员对24只狗进行了穿梭箱逃生测试。我们发现第一组和第三组的狗在穿梭箱里十分轻松地学会了躲避电击，但在第二组里，8只狗中有5只没有躲避电击。重要的是，第一组和第三组的狗学习逃跑的能力是一致的。我们得出的结论是，第二组的狗在吊床上认识到电击是否停止与自己的反应无关，当第二天在穿梭箱里受到电击时，它们同样认为电击是否停止与自己的反应无关。这种想法阻碍了它们从穿梭箱逃出去（“反应引发”），这些狗最终产生了习得性无助。

我们的第一篇关于习得性无助的文章概述了我们的认知理论，但意外的是，它竟然作为封面文章被刊登在了享有声望却又极端保守的《实验心理学期刊》⁶上。这篇文章只获得了一个批评：“文中paralyse这个词通常拼为paralyze。”我们曾一度抱有一种错觉，认为习得性无助会被广泛接受，从此以后会盛行起来。但是学习理论家已经感受到日渐蔓延的风暴会对他们造成致命的威胁，所以他们团结一致，对任何形式尤其是在动物研究方面的认知理论群起而攻之。在普林斯顿大学的一次会议上，我和梅尔第一次向一些著名的学习理论家阐述了习得性无助理论⁷。斯金纳的得力干将理查德·J.赫恩斯坦（Richard J. Herrnstein）反驳道：“你们的见解是让动物知道反应是无效的。动物只认识到了反应，除此之外，它们什么都没学到。”对行为主义者而言，动物是接收刺激并做出反应的机器，而不是拥有意识和思想的生命。

我们定义了一个维度并把它称为“对结果的控制”，只要一个结果在做出反应和不做出反应时出现的概率不同，控制就会出现。很明显，可逃避电击组的被试控制了自己厌恶的事件的一个方面（当电击发生时），不可逃避电击组的被试则没有。这是为什么我们进行三组实验，并将可以逃避电击的被试分为对照组和无电击组，这样也把不可控的因素分离了出来：如果未能在穿梭箱里成功逃避电击是因为学习上的不可控性，那么，如果不可控性已经被消除，但电击保持不变，被试没能逃避电击的情况就不会发生。也就是说，我们假设不可控性是产生被动反应的有效成分，而可逃避电击组的被试之所以随后在穿梭箱里正常地躲避电击，是因为它们缺乏这种关键的学习成分。

将近50年后，当梅尔最终揭开了大脑的运作过程时，我们发现当时的理论完全是错误的。梅尔发现无助并不是后天习得的，相反，这是哺乳动物对长期不良事件的默认反应。

我和梅尔在研究生院做的大部分工作都是检验习得性无助理论。但我成为一名心理学家，不是为了检验理论，而是为了减轻痛苦。因此，动物实验对我来说真正重要的是它们能否减轻各种生物的痛苦。我确信我们在狗身上的所见所得的意义更为重大。所以我开始在吉姆·吉尔（Jim Geer）的指导下学习变态心理学。吉尔是一名行为治疗师，他当时刚到宾夕法尼亚大学担任助理教授。我把我们对狗进行实验的事告诉了吉尔后，他到实验室来看这些狗。

“这些狗很抑郁。”吉尔告诉我。

“抑郁是什么意思？”我问吉尔。在接下来的十年里，我花了很多时间试图回答这个问题。

因此，除了理论测试，我们还做了两种实验来预测习得性无助理论在临床上的应用。首先，受到能有效预防脊髓灰质炎的疫苗影响，我们也希望从中可以获得关于预防方面的答案，也就是“免疫”。如果实验中的狗先学会了控制电击，然后受到不可逃避的电击，它们还会变得无助吗？在这当中，免疫发挥了作用：先让狗学会用鼻子推动面板来关闭吊床上的电击，然后给它们施加不可避免的足以让它们变得无助的电击，再随后，它们能很容易学会在穿梭箱里跳过障碍物以逃避电击。我们认为，这些狗相信自己能够控制电击，于是不会放弃。它们对无助具有免疫力。

其次，我们还在治疗方面进行了研究。如果一只狗在穿梭箱里束手无策，我们该如何对其进行治疗呢？我们从行为疗法中获得了一些灵感。例如，患有蜘蛛恐惧症的患者被迫忍受蜘蛛出现在面前，直到发现并没有什么不好的事情发生，他们就被治愈了。所以我们决定让那些无助的狗知道自己能够控制电击。我们在穿梭箱里来回拖拽它们，让它们脱离被动承受电击的状态，让它们明白跑到箱子另一边是可以有效躲避电击的。经过几次拖拽后，狗狗们活跃了起来，并开始自发地行动起来。最终，每只狗都发生了变化，它们被治愈了⁸。

动物实验的伦理性

实验室里有一只雪白的长毛狗。我总是和它待在一起，因为我喜欢它，它也喜欢我。虽然我想收养它，但是我和梅尔所住的公寓不允许养宠物。所以在实验结束后，我们带着这只狗坐上了梅尔的那辆老爷车来到了费尔蒙特（Fairmont）公园，这座公园位于费城中部，大小与曼哈顿公园相仿，我们决定把这只狗放养在这里。但两周后，这只狗再次出现在我们的实验室，它被那些围捕流浪狗并将流浪狗卖给实验室的人捉到了。我不知道它经历了什么，但从此以后，至少每个月我都会梦到它一次。

对我们来说，用狗做实验很痛苦。我们都是爱狗之人，如果前人没有用狗来做实验，毫无疑问，我们也不会选择这个方法。我尽可能不用狗来做实验，而改用老鼠，然后用人来做关于习得性无助的实验，所得结果其实和用狗做的实验结果完全一样。我已经有40多年没有做过动物实验了，我一直都对动物实验有很多想法。

关于动物实验的伦理性，有三种类型的问题。第一个问题是感性层面的。做这些实验的感觉很糟糕，我一直非常不适应。当初用它们做实验时我就很畏首畏尾，时至今日，我仍然会纠结地想起它们。我仍然会梦见那只白狗，心中有对它的爱，也有内疚。

第二个问题是道德层面的。习得性无助实验的批评者彼得·辛格（Peter Singer）有句话说得很好⁹：“所有生命都是神圣的，文明的道德将从人类的道德圈延伸到动物身上。”动物和人类一样，同样应该得到同情和保护。在这种观点下，即使实验中的电击是轻度至中度的（我拿自己测试过，虽然会突然受到惊吓，但没有痛感），电击动物这一做法也的确是错误的。

我强烈反对这种道德绝对主义。对动物或人类施加痛苦是错误的，但并非绝对错误的。在一个价值观彼此冲突的复杂世界中，这仅仅是一种价值观。抑制抑郁症、自杀和创伤后应激障碍的蔓延是另一种价值观。对我和大多数人而言，减少人类遭受的痛苦更重要。这些都是很艰难的选择，尤其是当那些令人畏缩的因素是如此难以忽视，人们无法清楚地看到未来的时候。在接下来的几十年里，我们在治疗和预防精神疾病方面所取得的进步（我将在后文中展开这些内容）告诉我，我们对未来的认知是极为精准的。

第三个问题是科学层面的。所有试图对人类行为做出推论的动物实验都必须与外在效度的问题相关联。这是一个至关重要，却又被忽视且极其棘手的问题。实验心理学的严谨性及其内在效度把我吸引到了这个领域。控制实验是内在效度的黄金标准，因为它能发现是什么导致了什么。火会使水沸腾吗？有了火，水就沸腾了；没有火（控制），水就不会沸腾。不可控的不良事件会刺激肿瘤生长吗？在老鼠体内植入肿瘤，然后给一组老鼠施加不可躲避的电击，给另一组老鼠施加同等强度但可躲避的电击，并将它们与没有受到电击的一组老鼠进行比较。受到不可躲避电击的老鼠，其体内肿瘤的生长速度最快。因此，不可躲避的电击会导致老鼠体内肿瘤的生长¹⁰。

但这样的实验结果是告诉了我们人类癌症的起因，还是告诉了我们无助是如何影响人类的癌症的？这就是外在效度的问题。当非专业人士抱怨用白鼠和大二学生做心理学实验时，这便是在争论外在效度。这看起来轻描淡写，但其中包含着极大的不满情绪。人类与实验室里的老鼠有很大的不同，受到不可躲避的电击与发现自己的孩子在一次划船事故中溺水身亡有很大的不同，被移植到老鼠体内的肿瘤与折磨人类的、自然生长的肿瘤也有很大的不同。因此，即使内在效度完美无缺，即使有严谨的实验设计、恰如其分的精确对照组、足够大的数据范围来确保随机化，有无可挑剔的统计数据，我们也不能信心满满地推断，不可控制的不良事件会对人类的癌症产生影响。

我逐渐认识到建立外在效度甚至比建立内在效度更重要、更科学，但也更麻烦。理论心理学要求所有心理学学生必须修完有关内在效度的所有课程。这些方法论课程完全是关于内在效度的，而且几乎从不触及外在效度的内容，而且外在效度往往被一些无知的外行误认为是一种庸俗的科学。

数以百计的心理学教授，其谋生之计就是在教学中讲授系统的方法和统计数据，这些都是内在效度的标志，但没有人能通过讲授外在效度谋生。不幸的是，公众对基本的、严谨的科学适用性的质疑通常是有根据的，这是因为外在效度的规则还不甚清晰明了。

正如你们将在后面的章节看到，我持续研究了很多年，我想知道在狗、老鼠和人身上的习得性无助实验是否具有外在效度，以及它们是否揭示了人类真实的无助。

其实，它们的确揭示了这样的无助。

所以，如果再给我一次机会，我依然会坚定不移地做出同样的选择——用狗进行习得性无助的研究。