第3章感觉.

第一节感觉的基本特征•一、感觉概述(3点)•1.定义：感觉（Sensation）是对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反应（只觉察到刺激的存在，并立即分辨出事物的个别属性）。主要的感觉为视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉。•每种感觉都有其特定的感受器，特定的感受器只对特定的刺激作出反应，因而感觉只是对客观刺激的个别属性做出反应。•2.感觉的意义：•首先，感觉为人们提供了内外环境的信息，是人认识事物的开端和知识的源泉。人们通过感觉认识客观刺激物的各种属性，认识自身内部的各种状态，从而有可能调节自己的行为，进行正常的生活。•其次，感觉是一切高级和复杂心理活动的基础，是维持正常心理活动的重要条件。•第三，感觉保证了机体与环境的信息平衡，人们通过感觉从周围环境获取必要的信息，信息不足或信息过多都会对机体造成不利的影响。•实例：感觉剥夺(Sensorydeprivation)试验说明没有感觉提供的信息，人就不能正常的生活。两个有关的名词：感受器：把来自环境或内部的某种刺激转化为神经冲动的细胞。效应器：传出神经纤维末梢及其所支配的肌肉或腺体一起称为效应器。•3.感觉的编码•编码：将一种能量转换成另一种能量，或将一种符号转换成另一种符号系统的过程。•感觉编码（sensoryencode）：客观刺激物的能量通过感官的换能作用，转化成神经系统能够接受的神经能或神经冲动的过程。•感觉编码的三个理论•（1）缪勒的特殊能量说：各种感觉器官均产生在性质上不同的特殊能量，因而产生不同的感觉。而且他认为感觉不决定于刺激物的性质，只决定于感觉神经的性质。•（2）特意化理论：不同性质的感觉由不同的神经元传递信息。•（3）模式(模块)理论：编码是由整个神经元的不同模块的被激活而引起的。近来的研究发现在不同的感觉系统特意化和模式编码均存在。二、刺激与感觉的关系•1.感受性（Sensitivity）•心理量（感觉）和物理量（刺激）的关系用感受性来衡量，感受性是指人对刺激的感觉能力。不同的人对同一刺激的感受性是不同的，同一个人对不同刺激的感受性也不相同。感受性是由感觉阈限（Sensitivitythreshold）的大小来量度的。感觉阈限指引起感觉的刺激量的大小。•2.绝对感觉阈限和绝对感受性•问题：是否只要存在刺激就会引起感觉？•刺激强度达到多大时才能引起感觉？•绝对感觉阈限（absolutesensorythreshold)刚刚能引起感觉的最小刺激强度。•绝对感受性（absolutesensitivity）是指能够感觉出最小刺激强度的能力。心理学上在测定绝对阈限时，一般采用多次试验后，被试多次判断的50％的点为根据。•绝对阈限（R）和绝对感受性（S）之间的关系是：S＝1/R•3.差别阈限和差别感受性•问题：如果给你左手一个50克的砝码，右手一个51克的砝码，你能感觉出它们的差别吗？•（1）差别阈限（differencethreshold）刚刚能够引起差别感觉的两种刺激物的最低差异量，也称最小可觉差(justnoticeabledifference)。•（2）差别感受性能辨别出两个刺激的最小差异量的能力。要觉察出两个刺激之间的差异，刺激之间的差异必须达到某种程度。在实验设计上，通常用两种刺激，其中一种保持不变的称为标准刺激，另一种变化的刺激称为比较刺激。差别阈限的测量也是按照被试多次反应中的50％为依据。•4.刺激与感觉关系的三个定律•①韦伯定律(weber’slaw)•对差别阈限研究贡献最大的是德国生理学家韦伯（ErnstWeber,1795-1878）提出了韦伯定律，其主要含义是：在中等刺激强度时，刺激的增量与标准刺激之间保持一种定比关系。其代数式为：•ΔI/I＝KΔI代表两刺激之间的差异，亦即差别阈限I代表标准刺激的强度•K表示常数，也称韦氏分数•由此可知：K越小，差别阈限越小，差别感受性越灵敏；反之则不灵敏。但韦伯定律只适用于中等强度的刺激，刺激过强或过弱，就不适用了（见书P80）。•不通感觉的最小韦伯分数（见书P79）•②费西纳(GustavTheodorFechner)对数定律(logarithmiclaw)•在中等刺激强度时，感觉强度和刺激强度之间存在一种对数关系。即当刺激强度以几何级数增加时，而感觉强度只按算术级数增加。•其数学式为P＝KlgI•I指刺激量，P指感觉量•关系图见书（P81）•③斯蒂文斯（S.S.Stevens）乘方定律(powerlaw)•心理学家斯蒂文斯根据其实验认为：心理量并不随刺激量的对数上升而上升而是刺激量的幂函数，即知觉到的大小与刺激量的乘方成正比例。P＝KIn•进一步的研究发现：对于能量分布较大的感觉通道而言，幂函数的指数小，所以感觉量随着刺激量的增加而缓慢上升；对于能量分布较小的感觉通道来说，幂函数的指数较大，所以感觉量的增加较为明显（表见书P83）；在不同的刺激条件下某种感觉的幂函数的指数是变化的。•5.感觉适应（随时间而变化）•感官对某种刺激的敏锐程度是会发生变化的，当某种刺激持续时间较长时，感官的敏锐度就会降低，阈限就会变大，必须提高刺激强度，才能产生感觉经验。•当较长时间缺乏某种刺激时，感官的敏锐度就会相对提高，阈限就会变小，只需相对较弱的刺激就会引起感觉经验。•感觉适应（SensoryAdaption）感觉器官因接受刺激的久暂而使其敏锐程度发生改变的现象。•6.阈下刺激的感觉效应•通过研究发现阈下刺激仍然对人的感觉产生影响，只不过其影响相对微弱。第二节视觉•一、眼睛的构造与功能•1.基本构造•①角膜在眼球的正前方外露的透明部分。光线由此进入•②虹膜角膜之后呈圆环状的部分•③瞳孔虹膜中央的圆孔。虹膜具有伸缩性，可使瞳孔缩小或放大，以便调节进入眼球的光亮，以适应外在的不同光亮环境。•④水晶体位于虹膜之后，为双凸透镜•⑤毛状肌位于水晶体的周围，具有伸缩性，可以改变水晶体的凸度改变，以调节透镜的焦距。远看时水晶体扁平，近看时凸起。•⑥玻璃状液位于眼球中间的广大部分，为透明胶状物，其功能是经常维持足够的眼压，防止眼球凹陷，保持眼球的正常形状。•⑦网膜是眼球的最里一层，网膜上有两种光刺激的神经细胞，一种形如长杆称为杆状细胞，一种形如圆锥称为锥体细胞。•⑧中央窝网膜中央部分的凹陷处，是视觉系统中最敏感的地方。杆状细胞分布于中央窝以外的整个网膜上，其功能是保证在昏暗光线下看见东西的主要神经元，对光刺激很敏感。锥体细胞主要集中于中央窝附近，对光线的敏感度较低，数量较少；是保证颜色感应的神经元，锥体细胞缺少就会产生色盲。•⑨视盘网膜上最不敏感的地方，无锥体和杆状细胞，光线投射其上不会产生视觉经验，故成为盲点。盲点测试1、将头部置于屏幕正前方2、闭上左眼3、用右眼盯着圆形图案4、十字图形会在某个位置消失•2.视觉系统的神经细胞的功能•（1）网膜的换能作用•当光线作用于视觉感受器时，锥体细胞和杆体细胞中的某些化学物质的分子结构发生变化，它们所释放的能量激发感受细胞发出神经冲动，从而产生换能。换能是将光能转换成视神经的神经冲动。•产生能换作用的物质叫视觉色素。杆体细胞的色素叫视红质，由视黄醛和视蛋白构成；锥体细胞中存在三种不同的视觉色素，分别对三种不同波长的光产生敏感。•（2）视觉的传导机制•视觉的传导机制由3级神经元组成：•第一级为网膜双极细胞，•第二级为视神经节细胞，由视神经节发出的神经纤维在视交叉处实行交叉，在鼻侧束交叉至对侧，和对侧的颞侧束合并，传至丘脑的外侧膝状体。•第三级神经元的纤维从外侧膝状体发出，终止于大脑枕叶的纹状区。•信息在传递的过程中，视觉系统的相邻的感受器之间会产生相互抑制的现象，即侧抑制。由于侧抑制的影响，一个感受器细胞的信息输出或输入，取决于它本身和临近细胞的影响。•（3）视觉感受野（receptivefieldvision）在视觉系统中，如果视网膜某一特定区域在受到光刺激时能够引起视觉系统在较高水平上，单一神经纤维或单一神经细胞的电反应，那么这个区域便是该神经细胞的感受野。•根据休伯和威赛尔的研究外侧膝状体的感受野呈圆形。其中心与周围具有对抗的性质。（图P90）•皮层细胞的感受野是性质对抗的两区，即开区和关区，呈左右排列；皮层细胞的简单细胞、复杂细胞、超复杂细胞之间存在会聚关系；视网膜上接受的视觉信号是由定位在每一个功能柱上的具有共同方向的细胞来实现的。(图P90)25•（4）特征觉察器视觉系统的高级神经元只对呈现在网膜上的具有某种特性的刺激物作出反应，这种高级神经元叫做特征觉察器。•高级哺乳动物和人类的视觉皮层具有边界、直线、运动、方向、角度等特征觉察器，从而保证了机体对视觉信息作出选择性的反应。•新发现：•对猕猴研究发现：视觉系统存在与运动有关大细胞通路和与颜色有关的小细胞通路；•正电子断层扫描研究表明：看水彩画时大脑血流量增大的脑区是梭状回，看运动的黑白方块时，最大血流量发生在另一区域；•另一发现：参与视觉分析的有脑的枕叶和其它区域。•（5）视觉的反馈性调节：由感受器输入的外界信息，经过头脑加工，通过传出神经调节视觉器官的活动，使之更加有效地感知外部世界。二、视觉刺激与视觉适应•1.视觉的适宜刺激•引起视觉的刺激是光，在光谱上波长在400nm－700nm的一段称为可见光，低于或高于该范围的光称为不可见光。低于400nm的称为紫外线，高于700nm的称为红外线。•刺激视觉的物体有些本身发光，有些本身不发光，但能反射光；我们所见的多数物体本身不发光。不同物体的反光性不同，反射所有光波的物体，看起来就是白色；吸收所有光的物体看起来就是黑色，其余的反射什么光，看起来就是什么颜色。•引起视觉刺激的光有三个物理属性，它们分别决定三个心理属性饱和度(saturation)某种色光越纯饱和度越高，越杂饱和度越低明度(brightness)光的强度越大显得越明亮色调（hue）不同的波长引起不同的颜色感觉光波的纯度光波的强度光波的波长物理属性心理属性颜色的三特性的关系图；垂直表示明度的变化上白下黑中间灰；圆周表示色调的变化；圆的半径表示饱和度的变化，圆周的饱和度最高，越往中心饱和度越低。•2.视觉适应•适应（adaptation）是指感受器在刺激物的持续作用下所产生的感受性的变化（提高或降低）的现象。•暗适应(darkadaptation)从亮处到暗处，眼睛由当初的看不见到逐渐看清周围物体的光感受性提高的过程。•暗适应主要是杆状细胞的功能。为什么杆体细胞能对暗适应起作用呢？•因为：①杆体细胞与中间层神经细胞是“许多对一”的连接方式，这样能使眼睛能够觉察很低的照明水平下的物体；②激活一个杆体细胞所需的光线比锥体细胞少得多，单个细胞的信号可能很弱，但很多细胞聚集在中间细胞的累积效应却是很强的。•暗适应会发生三种并行的生理反应：（1）瞳孔放大，以收入较多的光；（2）视网膜上锥体细胞的感光敏度增加，以暂时维持视觉功能；（3）杆状细胞的感光敏度迅速增加，取代锥体细胞的作用。•视网膜上的锥体细胞和杆体细胞都参与了暗适应过程，在开始的5－7分钟内，感受性迅速上升，然后锥体细胞的暗适应和杆体细胞的暗适应曲线分离，产生棒锥裂（rod-conebreak）；锥体细胞暗适应的感受性不再上升，而杆体细胞的感受性继续上升，大约经过30－40分钟就完全适应了。•明适应（brightadaptation）由暗处到亮处，特别是在强光下，最初的瞬间几乎看不见周围物体，短时间后会逐渐看清物体的光感受性逐渐降低的过程。•明适应所需的时间很短,且主要是锥体细胞的功能。为什么呢？•因为：密集在中央凹的单个锥体细胞直接与单个的中间层细胞连接，即它们都有“专线”直接通往大脑，使单个锥体细胞得到的光刺激能更多的保留，所以锥体细胞能辨别物体的细节。一般约需5分钟左右。•明适应也会发生3种并行的生理反应：•（1）瞳孔缩小以减少强光进入，在雪地里或阳光下常眯着眼睛看东西，即属此情形；•（2）视网膜上锥体细胞的感光敏度缓慢降低；•（3）杆状细胞的感光敏度迅速降低。•由此可知，明适应和暗适应都是视网膜上神经细胞的感官敏度改变的过程。三、基本的视觉现象（8个）•