Grazie agli studi di Ivan Pavlov sui processi fisiologici e nervosi legati alla digestione, egli descrisse il fenomeno del riflesso condizionato sulla base dell’osservazione diretta di un comportamento specifico in relazione ad uno stimolo: partendo dal presupposto che il comportamento stesso è il risultato dell’attività nervosa incondizionata, Pavlov ha dimostrato che essa può essere attivata attraverso uno stimolo associativo. Il suo esperimento più famoso coinvolge proprio i simboli riportati sull’arnia: un cane, un biscotto ed uno stimolo (una campanella). Quando Pavlov dà al cane un biscotto, il cane inizia a produrre saliva in modo incondizionato. Se però si usa uno stimolo prima di dare il biscotto, come il suono di una campanella, dopo un certo numero di volte che si ripete l’esperimento il cane inizia a produrre saliva anche quando sente il solo suono della campanella e non ha ancora mangiato il biscotto. Questo esperimento dimostra come il riflesso incondizionato possa essere invece condizionato da uno stimolo specifico.
In un secondo periodo, i suoi studi si concentrarono più su aspetti psicologici e psichiatrici; nei famosi “mercoledì Pavloviani” sono raccolte le discussioni che egli intratteneva con i suoi allievi circa i processi psichici umani. Il suo approccio alla scienza può essere spiegato attraverso le sue parole:
“non essere un mero registratore di fatti, ma cerca di penetrare il mistero della loro origine”.
Il potenziale applicativo di queste ricerche è enorme, non solo in ambito strettamente biologico e fisiologico ma anche in campo psicologico ed etologico. Premio Nobel nel 1904"in recognition of his work on the physiology of digestion, through which knowledge on vital aspects of the subject has been transformed and enlarged".