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第一信号系统是巴甫洛夫学派生理学专门术语。巴甫洛夫认为，大脑皮质最基本的活动是信号活动，从本质上可将条件刺激区分为两大类：一类是现实的具体的刺激，如声、光、电、味等刺激，称为第一信号；另一类是抽象刺激，即语言文字，称为第二信号。对第一信号发生反应的皮质机能系统，简单说：凡是能够引起条件反应的物理性的条件刺激叫作第一信号系统，是动物和人共有的。对第二信号发生反应的皮质机能系统，简单说：凡是能够引起条件反应的以语言为中介的条件刺激叫作第二信号系统，是人类所特有的。第二信号系统的活动，是和人类的语言机能密切联系的神经活动，是在婴儿个体发育过程中逐渐形成，是在第一信号系统或非条件反射的基础上建立起来的。
动物的大脑和人脑两种不同的条件反射机制和形式。
引起条件反射的刺激，一般称为信号刺激。它可以分为两种。直接作用于感觉器官的具体的现实的信号叫做第一信号。
人脑与动物的大脑的条件反射机制都具有第一信号系统，即对具体的、现实的第一信号形成条件反射。