六感觉与知觉

1、 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1 1 掌握感受器的换能、编码、适应的概念掌握感受器的换能、编码、适应的概念2 2 掌握视网膜结构特点及视杆细胞和视锥细胞的掌握视网膜结构特点及视杆细胞和视锥

2、细胞的在空间分布和对光敏感性上的主要差异在空间分布和对光敏感性上的主要差异3 3 掌握视觉传导通路（皮层下视觉通路和皮层视掌握视觉传导通路（皮层下视觉通路和皮层视觉通路的觉通路的“WhereWhere”通路和通路和“WhatWhat” 通路）通路）4 4 掌握色觉机制的三原色学说。掌握色觉机制的三原色学说。5 5 理解听觉传导通路（初级听觉皮层投射至大脑理解听觉传导通路（初级听觉皮层投射至大脑其他区域的其他区域的“WhereWhere”通路和通路和“WhatWhat” 通路）通路）6 6 掌握声源定位依据。掌握声源定位依据。7 7 能够应用所学知识解释外界物体被感知的过程。能够应用所学知识解释

3、外界物体被感知的过程。一、感觉一、感觉通过某些特殊感受器结构的能量转换，动物将机体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的内外环境刺激信息传递到脑内的过程称为感觉感觉。 一、感觉产生的物质条件一、感觉产生的物质条件1 1、客观刺激物、客观刺激物2 2、感觉器官、感觉器官二、知觉二、知觉通过积极的选择和组织，大脑可以将这类感觉信息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。整合成有意义的模式，这个过程叫做知觉。 一、感受器的类型及其适宜刺激一、感受器的类型及其适宜刺激 感受器感受器是动物体内感受不同形式能量的特殊是

4、动物体内感受不同形式能量的特殊结构。结构。 按照接受刺激的性质分类（三种）：按照接受刺激的性质分类（三种）： 机械、电磁机械、电磁( (光、热光、热) )、化学感受器、化学感受器按照感受器的部位分类：按照感受器的部位分类：感觉种类感觉种类适宜刺激适宜刺激感受器感受器中枢中枢外部感觉视觉视觉380-760380-760毫微米的毫微米的可见光波可见光波视网膜视网膜枕叶枕叶听觉听觉16-2000016-20000赫兹的声波赫兹的声波耳蜗耳蜗颞叶颞叶嗅觉嗅觉有气味的挥发性物质有气味的挥发性物质鼻腔上部粘膜鼻腔上部粘膜海马回海马回味觉味觉能溶于水的化学物质能溶于水的化学物质舌面的味蕾舌面的味蕾无精确定位

5、无精确定位皮肤觉皮肤觉压力、温度变化、机压力、温度变化、机械的刺激、电刺激械的刺激、电刺激皮肤上触点、冷皮肤上触点、冷点、温点、痛点点、温点、痛点中央后回中央后回内部感觉运动觉运动觉身体的位置、运动、身体的位置、运动、肌肉紧张肌肉紧张肌梭、腱梭、关肌梭、腱梭、关节小体节小体中央前回中央前回平衡觉平衡觉身体运动身体运动内耳的前庭器官内耳的前庭器官小脑小脑内脏觉内脏觉内脏活动及其变化内脏活动及其变化内脏器官壁内脏器官壁无精确定位无精确定位二、感觉信息的加工机制及其特征二、感觉信息的加工机制及其特征1 1、感受器的换能和编码、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感受器将所受

6、刺激的物理或化学能量转化为跨膜动作电位，这个过程叫做作电位，这个过程叫做感觉换能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，称为合中，称为感受器的编码感受器的编码 。2 2、感觉传导通路、感觉传导通路每一种感觉都有特定的感觉传导通路（通道），每一种感觉都有特定的感觉传导通路（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。送，最终到达大脑皮层的相应区域才能产生感觉

7、。 觉的性质，不但取决于刺激的性质和感受器的性觉的性质，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，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。即特定的感觉传导通路。 经过神经传导纤维换元完成经过神经传导纤维换元完成3 3、感受器的适应、感受器的适应“入芝兰之室，久而不闻其香；入芝兰之室，久而不闻其香；入鲍鱼之肆，久而不闻其臭入鲍鱼之肆，久而不闻其臭” 连续或重复的刺激导致感连续或重复的刺激导致感受器的反应性降低的现象受器的反应性降低的现象称为称为适应。适应。 4 4、感受野、感受野在感觉的特异性传导系统当中，各级中枢的感觉神在感觉的特异性

8、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。所影响，这个位点称为该神经元的感受野。 5.信息的阻抑选择有用刺激，阻抑许多无关刺激的过程。方式：感受器细胞层面的阻抑 感觉附属器官的阻抑 神经系统阻抑6.感觉系统的交互作用 联合皮层联觉三、知觉加工及其特征三、知觉加工及其特征形形 状状 恒恒 常常 性性颜颜 色色

9、恒恒 常常 性性知觉加工机制知觉加工机制自下而上加工自下而上加工 以局部感觉特征加工开始，逐步形成接近完整以局部感觉特征加工开始，逐步形成接近完整的知觉模式。的知觉模式。自上而下加工自上而下加工 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。合或匹配，从而得到一个有意义的知觉模式。四、注意与感知觉四、注意与感知觉 朝向反应朝向反应选择性注意选择性注意一、视觉感受器及其结构一、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）大脑初级视觉皮层（枕叶） 。瞳

10、孔瞳孔虹膜虹膜结膜结膜巩膜巩膜视神经视神经眼外肌眼外肌角膜角膜人人眼眼的的大大体体解解剖剖眼睛的横切面眼睛的横切面眼球的结构与功能眼球的结构与功能结 构功 能眼球壁纤维膜层角膜（前1/6）巩膜（后5/6）屈光作用保护、营养作用血管膜层虹膜睫状体脉络膜调节瞳孔大小调节晶状体曲度营养作用视网膜感光换能作用内容物晶状体、玻璃体房水屈光作用屈光作用、营养作用，保持一定的眼内压视 神 经将视觉信息以动作电位的形式传入脑视锥细胞视锥细胞视杆细胞视杆细胞感光细胞层感光细胞层视锥细胞视锥细胞视杆细胞视杆细胞双极细胞层双极细胞层神经节细胞层神经节细胞层视神经乳突视神经乳突盲点盲点视盘（盲点）视盘（盲点）黄斑黄斑

11、中央凹中央凹血管血管鼻侧视网膜鼻侧视网膜颞侧视网膜颞侧视网膜视网膜存视网膜存在两种直在两种直接感受光接感受光刺激的光刺激的光感受器细感受器细胞胞视视锥细胞和锥细胞和视杆细胞。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的差异1 1、空间分布、空间分布 越靠近视网膜周边部位，视杆细胞愈多，而视锥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。多，视杆细胞越少。2 2、对光敏感性、对光敏感性 视杆细胞对光的敏感度较高，在昏暗的环境中能视杆细胞对

12、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，因此视物时只有较为粗略的轮廓感，精确性差，因此又被称为又被称为“暗视系统暗视系统”；视锥细胞对光的敏感性；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，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。够分清物体的细节。 视杆细胞视杆细胞 视锥细胞视锥细胞 分分 布布 视网膜周边多，中央凹处少 视网膜中心部多 外外 段段 形形 状

13、状 杆状 锥状 视视 觉觉晚光觉（对光敏感度高）昼光觉（对光敏感度低） 色色 觉觉 无 有 视视 色色 素素 视紫红质 视锥色素（3种）细胞间联系方细胞间联系方式式 多为会聚联系 多为单线联系 空间分辨能力空间分辨能力 弱 强 视视 敏敏 度度 高 低小结：小结： 外界光线外界光线- -瞳孔瞳孔- -折光系统折光系统- -视网膜感光细胞视网膜感光细胞- -双极细胞双极细胞- -神经节细胞形成视交叉神经节细胞形成视交叉- -左、右视左、右视束（小部分纤维到上丘，视觉定位）束（小部分纤维到上丘，视觉定位）- -外侧膝外侧膝状体状体- -枕叶枕叶1717区区- -视觉。视觉。二、视觉传导通路及脑结构

14、二、视觉传导通路及脑结构 初级视觉皮层初级视觉皮层视觉传导的视觉传导的“WHERE”WHERE”通路和通路和“WHAT”WHAT” 通路通路“WHERE”WHERE”通路（通路（MM通路）通路）主要与辨别物体的轮廓、主要与辨别物体的轮廓、运动状态或空间关系有关运动状态或空间关系有关 “WHAT”WHAT”（P P通路）通路）主要是与辨别物体的形状或主要是与辨别物体的形状或细节特症有关。细节特症有关。 深度知觉深度知觉（一）皮层下视觉通路（外侧膝状体视觉通路）（一）皮层下视觉通路（外侧膝状体视觉通路）丘脑眼中脑外侧膝状体上丘从外侧膝从外侧膝状体到大状体到大脑初级视脑初级视觉皮层投觉皮层投射通路叫

15、射通路叫做皮层下做皮层下视觉通路视觉通路 LGN各层的视网膜输入右眼颞侧视网膜右眼鼻侧视网膜底部底部2 2层：大细胞层层：大细胞层（ “WhereWhere”通路）通路）顶部顶部4 4层：小细胞层层：小细胞层 （“WhatWhat” 通路）通路） 丘脑外侧膝状体大细胞层投射到大脑初级视觉皮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层的通路叫做“wherewhere”通路通路；从丘脑外侧膝状体从丘脑外侧膝状体小细胞层投射到大脑初级视觉皮层的通路叫做小细胞层投射到大脑初级视觉皮层的通路叫做“whatwhat”通路通路。“WhereWhere”通路通路辨别物体的轮廓、运动状态或辨别物体的

16、轮廓、运动状态或空间关系空间关系. .“WhatWhat” 通路通路辨别物体的形状或细部特征辨别物体的形状或细部特征. .（二）皮层视觉通路（二）皮层视觉通路1 1、视皮层分区、视皮层分区 视皮层的范围已从传统意义上的枕叶扩大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，到顶叶、颞叶和部分额叶在内的许多新皮层区，总数达总数达2525个；还有个视觉联合区。这些具个；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有视觉功能的皮层区域的总和约占大脑新皮层总面积总面积55%,55%,足以说明视觉信息处理在整个脑足以说明视觉信息处理在整个脑功能中所占有的

17、份量。功能中所占有的份量。 灵长类动物枕叶内灵长类动物枕叶内1717区、区、1818区、区、1919区和区和2020区分别被称为第一视区分别被称为第一视区（区（V1V1）第二视区（）第二视区（V2V2）第三视区（）第三视区（V3V3）和第四视区（）和第四视区（V4V4）。此外，）。此外，第五视区（第五视区（V5V5），也叫做中颞区（），也叫做中颞区（MTMT）已经进入颞叶范围。）已经进入颞叶范围。 初初级级视视觉觉皮皮层层V1V1和和V2V2是初级视觉皮层，皮层下的视觉通路最先投是初级视觉皮层，皮层下的视觉通路最先投射到这里射到这里 , ,加工广泛，往往与识别物体的加工广泛，往往与识别物体的立

18、体、方立体、方位和视差有关位和视差有关 V3V3与与V1V1形成镜影效应，与形成镜影效应，与形状知觉形状知觉有关有关 梭状回与梭状回与V4V4区有重叠，区有重叠，与形状方位和与形状方位和颜色颜色有关有关 ，此区损伤会引起皮层色盲此区损伤会引起皮层色盲V5V5位于聂沟内侧位于聂沟内侧与与方向和运动视觉方向和运动视觉有关。有关。 从从V1V1区（初级视觉皮层）向大脑其他皮层区域的区（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。投射通路叫做皮层视觉通路。 “What” What” 通路通路 V1V1投射至投射至V4V4和颞叶的通路：与物体识别或记忆有和颞叶的通路：与物体识别或记忆有关

19、。其中从关。其中从V1V1区投射至颞叶的通路，又叫做枕颞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。暗度和颜色等方面特征的信息加工。 “Where”Where”通路通路 V1V1投射至投射至V5V5和顶叶的通路：与方向或位置辨别有和顶叶的通路：与方向或位置辨别有关。从关。从V1V1区投射至顶叶的通路，又叫做枕顶通路。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级中枢，这个通路是物体运动知觉和空间知觉的高级中枢，它对物体与背景的相对运动或者是对由近及远和它对物体与背

20、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。由远及近的运动物体反应敏感。 皮层视觉通路皮层视觉通路枕顶通路枕顶通路（Where通路）通路）枕颞通路枕颞通路（What通路）通路）（一）颜色知觉（色觉）（一）颜色知觉（色觉） 大多数灵长类动物的视网膜分别存在对大多数灵长类动物的视网膜分别存在对红红、绿绿、蓝蓝三种颜色敏感的视锥细胞三种颜色敏感的视锥细胞 茶隼茶隼人类通过三种视锥细胞对不同的光感受做出反应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三种颜色最为敏感

21、，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所以能够分辨颜色，是基于三种视锥细胞的反应强度比率。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特定的色觉，单凭一种视锥细胞的反应程度难以确定形成哪种色觉。确定形成哪种色觉。 图A 黄光图B 正常三色视觉者所感知的黄色的合成。图C 非正常三色视觉者所感知的黄色的合成。图D 绿色双色视觉者所感知的黄色的合成。 大多数色觉异常为由微小的基因错误所导致的某大

22、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种视色素缺乏，或由某种视色素光谱敏感性的偏移所引起。引起。 红、绿色素基因位于红、绿色素基因位于X染色体，蓝色素基因位于染色体，蓝色素基因位于7号染色体上。号染色体上。 （色弱、色盲）（色弱、色盲）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。同同时时对对比比负负后后像像视网膜中有三对拮抗视素：即白视网膜中有三对拮抗视素：即白- -黑，红黑，红- -绿，黄绿，黄- -蓝视素，每对视素对光照和黑暗呈相反的反应。例蓝视素，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

23、光激活，而被绿光抑制，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。黄光兴奋而被蓝光抑制，或者相反。 负后像的产生视觉神经元此消彼长的结果，例如负后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），导致红色电位反而反而会变得超极化（抑制），导致红色知觉的产生。知觉的产生。 对同时对比的解释

24、：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。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： 无法对三原色能产生光谱上一切颜色的现象给予说明。声波在耳内的传导声波在耳内的传导 外耳道外耳道 鼓膜鼓膜 三块三块听小骨听小骨 内耳的卵圆窗内耳的卵圆窗 耳蜗内的基耳蜗内的基底膜发生振动底膜发生振动 基底膜上毛细胞的兴奋基底膜上毛细胞的兴奋 位听神经位听神经 听觉中枢（颞叶皮层）听觉中枢（颞叶皮层） 产生听觉产生听

25、觉 声波声波毛细胞兴奋毛细胞兴奋 延髓耳蜗复核延髓耳蜗复核 上橄榄复核（音频处理）上橄榄复核（音频处理） 外侧丘系外侧丘系 中脑下丘中脑下丘 丘脑内侧膝状体丘脑内侧膝状体 颞叶的初级听觉皮层颞叶的初级听觉皮层 神经元转换神经元转换神经元转换神经元转换网状结构和小脑（与警觉与动作反应有关）网状结构和小脑（与警觉与动作反应有关） 听觉皮层具有向前额叶皮层投射的腹侧通路和背听觉皮层具有向前额叶皮层投射的腹侧通路和背侧通路，分别能够使人感知侧通路，分别能够使人感知“听到了什么听到了什么”（“WhatWhat”通路）以及通路）以及“声音在何处发出声音在何处发出”（“WhereWhere”通路）。通路）。“WhatWhat”通路通路 ：起始于初级听觉皮层前部，终止于起始于初级听觉皮层前