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伊凡·彼得罗维奇·帕夫洛夫(Ivan Petrovich Pavlov)于公元一八四九年九月二十六日诞生于俄国名为粱赞(Ryazan)的小镇。他九岁时从篱笆上摔下来,头撞到了砖地。发生这次意外后,身为圣三一修道院院长(the Abbot of St. Trinity Monastery)的叔父就接他去修道院同住。在那儿,叔父鼓励帕夫洛夫大量阅读,此外也要帮忙他那以勤俭闻名的叔父打理修道院。之后的人生,他将自己之所以对于生理实验有满腔热情,归因于这段童年经历。
公元一八七〇年,帕夫洛夫进入圣彼得堡大学(St Petersburg University)研读。那时,他因为对科学知识抱持满腔热血,满脑子都想着要以科学带动社会改变。帕夫洛夫个人的阅读习惯让他接触到英国乔治·刘易斯(George Lewes)的著名研究,特别是关于生物学的研究,他在心中牢记阅读过的长篇内容。
在伊利亚·法捷耶维奇·齐翁(Ilya Fadeyevich Tsion;公元一八四二年至一九一〇年)的指导下,帕夫洛夫开始详细研究胰神经,这篇研究也让他荣获了一面金质奖章。将神经系统视为主要掌控身体运作方式的想法,深深吸引着帕夫洛夫,有段时间他甚至认为神经系统是掌控身体运作的唯一方式。藉由神经系统的刺激,动物体内器官得以运行各种功能,特别是分泌各种消化液。运用古老的概念性区别法,他将掌控体内器官的“神经”理论与进行化学作用的“体液”理论区别开来。不久之后,他将此想法当做神经生理学通用观点的基础,并延伸运用到心理学上,进行制约反射的研究。