生理心理学第六章感觉与知觉

1、第六章 感觉与知觉,本章知识结构,感知觉加工的一般规律：换能、编码、适应等 视网膜结构特点（感光细胞功能特点） 视觉传导通路及脑结构（丘脑外侧膝状体视觉通路及大脑 皮层视觉通路：“WHERE”通路和“WHAT” 通路） 视觉 视知觉及其加工（颜色视觉、形状、方位和运动知觉） 感觉 环境与视觉系统发育（视觉剥夺、视觉发育的关键期） 与知觉 听觉感受器的结构特点 听觉 听觉传导通路及其脑结构（ “WHERE”通路和“WHAT” 通路） 听觉刺激及其加工（听觉定位） 听觉发育关键期,本章学习要求,1 掌握感受器的换能、编码、适应的概念 2 掌握视网膜结构特点及视杆细胞和视锥细胞的在空间分布和对光敏感

2、性上的主要差异 3 掌握视觉传导通路（皮层下视觉通路和皮层视觉通路的“Where”通路和“What” 通路） 4 掌握色觉机制的三原色学说。 5 理解听觉传导通路（初级听觉皮层投射至大脑其他区域的“Where”通路和“What” 通路） 6 掌握声源定位依据。 7 能够应用所学知识解释外界物体被感知的过程,感知觉概述,一、感觉 通过某些特殊感受器结构的能量转换，动物将机体的内外环境刺激信息传递到脑内的过程称为感觉,一、感觉产生的物质条件 1、客观刺激物 2、感觉器官,二、知觉 通过积极的选择和组织，大脑可以将这类感觉信息整合成有意义的模式，这个过程叫做知觉,第一节 感知觉加工的一般规律,一、感

3、受器的类型及其适宜刺激 感受器是动物体内感受不同形式能量的特殊结构,分类,按照接受刺激的性质分类（三种）： 机械、电磁(光、热)、化学感受器 按照感受器的部位分类： 内感受器：本体、内脏感受器 外感受器：皮肤感受器（感受温度、触压、痛觉），化学感受器（味觉、嗅觉），听觉感受器，视觉感受器,各种感觉的适宜刺激、感受器和中枢,二、感觉信息的加工机制及其特征 1、感受器的换能和编码 感受器将所受刺激的物理或化学能量转化为跨膜动作电位，这个过程叫做感觉换能 感受器完成刺激能量转换的同时，将外界刺激所含的信息转移到了感觉传入神经动作电位的排列和组合中，称为感受器的编码,2、感觉传导通路 每一种感觉都有特

4、定的感觉传导通路（通道），经过编码的神经信号在特定的感觉通道中进行传送，最终到达大脑皮层的相应区域才能产生感觉。 觉的性质，不但取决于刺激的性质和感受器的性质，也取决于传入神经及所到达的中枢高级部位，即特定的感觉传导通路,我们能用耳朵视物吗,3、感受器的适应,入芝兰之室，久而不闻其香； 入鲍鱼之肆，久而不闻其臭,连续或重复的刺激导致感受器的反应性降低的现象称为适应,4、感受野 在感觉的特异性传导系统当中，各级中枢的感觉神经元分布与外周相应感受器分布两者存在严格的空间对应关系，也就是说各级中枢神经元的兴奋水平受到外周感受器某特定区域的某些特定位点的刺激所影响，这个位点称为该神经元的感受野,三、知

5、觉加工及其特征,形 状 恒 常 性,颜 色 恒 常 性,知觉加工机制 自下而上加工 以局部感觉特征加工开始，逐步形成接近完整的知觉模式。 自上而下加工 将已有的知觉经验与感官捕捉到的特征自动接合或匹配，从而得到一个有意义的知觉模式,四、注意与感知觉 朝向反应 选择性注意,第二节 视觉,一、视觉感受器及其结构 人的视觉系统包括眼睛、神经传导通路以及 大脑初级视觉皮层（枕叶）,人 眼 的 大 体 解 剖,眼睛的横切面,眼球的结构与功能,视网膜的结构,视锥细胞,视杆细胞,感光细胞层,视锥细胞,视杆细胞,双极细胞层,神经节细胞层,视神经乳突盲点,视网膜的光感受器,视网膜存在两种直接感受光刺激的光感受器

6、细胞视锥细胞和视杆细胞,视杆细胞和视锥细胞的在空间分布和对光敏感性上的差异 1、空间分布 越靠近视网膜周边部位，视杆细胞愈多，而视锥细胞细胞越少；越靠近视网膜中心则视锥细胞越多，视杆细胞越少。 2、对光敏感性 视杆细胞对光的敏感度较高，在昏暗的环境中能够引起视觉，但不产生色觉，只能区别明暗，在视物时只有较为粗略的轮廓感，精确性差，因此又被称为“暗视系统”；视锥细胞对光的敏感性较低，只有在类似白昼的强光条件下才能起作用，但是在视物时能够分辨颜色，分辨力也很高，能够分清物体的细节,小结,外界光线-瞳孔-折光系统-视网膜感光细胞-双极细胞-神经节细胞形成视交叉-左、右视束（小部分纤维到上丘，视觉定位

7、）-外侧膝状体-枕叶17区-视觉,二、视觉传导通路及脑结构,初级视觉皮层,视觉传导的“WHERE”通路和“WHAT” 通路 “WHERE”通路（M通路）主要与辨别物体的轮廓、运动状态或空间关系有关 “WHAT”（P通路）主要是与辨别物体的形状或细节特症有关,深度知觉,主观轮廓,同时对比,一）皮层下视觉通路（外侧膝状体视觉通路,从外侧膝状体到大脑初级视觉皮层投射通路叫做皮层下视觉通路,底部2层：大细胞层（ “Where”通路） 顶部4层：小细胞层 （“What” 通路,皮层下视觉通路,丘脑外侧膝状体大细胞层投射到大脑初级视觉皮层的通路叫做“where”通路；从丘脑外侧膝状体小细胞层投射到大脑初级

8、视觉皮层的通路叫做“what”通路。 “Where”通路辨别物体的轮廓、运动状态或空间关系. “What” 通路辨别物体的形状或细部特征,二）皮层视觉通路 1、视皮层分区 视皮层的范围已从传统意义上的枕叶扩大到顶叶、颞叶和部分额叶在内的许多新皮层区，总数达25个；还有个视觉联合区。这些具有视觉功能的皮层区域的总和约占大脑新皮层总面积55%,足以说明视觉信息处理在整个脑功能中所占有的份量,灵长类动物枕叶内17区、18区、19区和20区分别被称为第一视区（V1）第二视区（V2）第三视区（V3）和第四视区（V4）。此外，第五视区（V5），也叫做中颞区（MT）已经进入颞叶范围,初 级 视 觉 皮 层,

9、视觉皮层分区及其功能,V1是初级视觉皮层，皮层下的视觉通路最先投射到这里 V1和V2在视觉加工上功能相近，与立体、方位和视差有关 V3与形状知觉有关 V4与色觉有关 V5与方向和运动视觉有关,从V1区（初级视觉皮层）向大脑其他皮层区域的投射通路叫做皮层视觉通路。 “What” 通路 V1投射至V4和颞叶的通路：与物体识别或记忆有关。其中从V1区投射至颞叶的通路，又叫做枕颞通路，这个通路的机能是对物体大小、形状、明暗度和颜色等方面特征的信息加工。 “Where”通路 V1投射至V5和顶叶的通路：与方向或位置辨别有关。从V1区投射至顶叶的通路，又叫做枕顶通路。 这个通路是物体运动知觉和空间知觉的高

10、级中枢，它对物体与背景的相对运动或者是对由近及远和由远及近的运动物体反应敏感,皮层视觉通路,枕顶通路 （Where通路,枕颞通路 （What通路,皮层视觉通路,三、视知觉及其加工,一）颜色知觉（色觉） 大多数灵长类动物的视网膜分别存在对红、绿、蓝三种颜色敏感的视锥细胞,茶隼,1、三原色理论,人类通过三种视锥细胞对不同的光感受做出反应以形成色觉，这三种视锥细胞分别对红、绿、蓝三种颜色最为敏感，但对其他波长的光也会产生不同程度的反应，只是反应强度比较弱。人们之所以能够分辨颜色，是基于三种视锥细胞的反应强度比率。 神经系统只有通过三种视锥细胞的反应才能形成特定的色觉，单凭一种视锥细胞的反应程度难以确

11、定形成哪种色觉,大多数色觉异常为由微小的基因错误所导致的某种视色素缺乏，或由某种视色素光谱敏感性的偏移所引起。 红、绿色素基因位于X染色体，蓝色素基因位于7号染色体上。 （色弱、色盲,色盲检测图,三原色学说的局限性,1、无法解释全色盲人也有明度（或白色）感觉。 2、无法解释负后像和同时对比问题,2、拮抗理论,同 时 对 比,负 后 像,色觉的拮抗理论（对立机制学说,视网膜中有三对拮抗视素：即白-黑，红-绿，黄-蓝视素，每对视素对光照和黑暗呈相反的反应。例如某一类视觉神经元能被红光激活，而被绿光抑制，或者被红光抑制，被绿光激活。另一类神经元能被黄光兴奋而被蓝光抑制，或者相反,对负后像的解释,负后

12、像的产生视觉神经元此消彼长的结果，例如 持久的绿光刺激会使某一神经元持续兴奋，因而 似乎会产生疲劳，当刺激消除后，该神经元的膜 电位反而反而会变得超极化（抑制），导致红色 知觉的产生,对同时对比的解释,当某一类对红光敏感的神经元兴奋时，其相邻部分 便会发生对红色刺激抑制的作用，引起同时对比,现代生理学实验研究的证明： 拮抗式反应是颜色信息沿神经通路传递的一种主要方式,证据,局限性,无法对三原色能产生光谱上一切颜色的现象给予说明,第三节 听觉,一、听觉感受器的结构及功能,声波在耳内的传导 外耳道 鼓膜 三块听小骨 内耳的卵圆窗 耳蜗内的基底膜发生振动 基底膜上毛细胞的兴奋 位听神经 听觉中枢（颞

13、叶皮层） 产生听觉,声波,二、听觉传导通路及其脑结构,毛细胞兴奋 延髓耳蜗核 上橄榄核 外侧丘系 中脑下丘 丘脑内侧膝状体 颞叶的初级听觉皮层,神经元转换,神经元转换,皮层听觉传导通路,听觉皮层具有向前额叶皮层投射的腹侧通路和背侧通路，分别能够使人感知“听到了什么”（“What”通路）以及“声音在何处发出”（“Where”通路）。 “What”通路 ：起始于初级听觉皮层前部，终止于腹外侧前额叶，与声音的节奏和频率等性质的辨别有关 。 “Where”通路 ：起始于初级听觉皮层的后部，终止于背外侧前额叶，与声源定位等空间信息加工有关,What 通路,Where 通路,皮层听觉传导通路,三、听觉刺激及其加工,一）听觉的声音定位,1、声音刺激的强度差 线索 2、两耳间的时间差 3、两耳间的相位差,强度差：对于距离声源较近的一只耳，它所接受到的声音刺激的强度较大，由此人们能够辨别声音的方位。 时间差：位于人的正前方的声音应该是同时到达两耳的，而来自人的侧面的声音分别到达两耳的时间差大约是600ms以内。 相位差：如果某个声音在头的一侧方位产生，那么刺激两耳的声波相位是