普通心理学第三章感觉

P.T.是一名中风病人，恢复后遇到了一些识别地点与物体具体方面的困难。他不再认识他周围的人，包括他的妻子。他可以描述她的行为，知道她的各部分，身体、腿、胳膊和头，但是看不出来这些部分属于一个特定的个体。但他不能识别物体与人的缺陷只局限于感觉通道，当他妻子讲话后，他可以立即认出她的声音。第一页，共90页。“感觉剥夺”实验1954年，加拿大麦克吉尔大学被试：自愿报名的大学生，每天的报酬是20美元（当时大学生打工一般每小时可以挣0.5美元）除了吃饭、上厕所，每天24小时躺在有光的小屋的床上，时间尽可能长（只要他愿意）。实验中给被试者戴上半透明的护目镜，使其难以产生视觉；用空气调节器发出的单调声音限制其听觉；手臂戴上纸筒套袖和手套，腿脚用夹板固定，限制其触觉。第二页，共90页。

感觉剥夺实验用的小屋第三页，共90页。实验结果很快，对任何事情都不能进行清晰的思考，哪怕是在很短的时间内。他们不能集中注意力，思维活动似乎是“跳来跳去”的。几小时后开始感到恐慌在实验室连续呆了三四天后，被试者会产生许多病理心理现象：出现错觉幻觉；注意力涣散，思维迟钝；紧张、焦虑、恐惧等，实验后需数日方能恢复正常。第四页，共90页。实验结果被试单独呆在实验室里，几小时后开始感到恐慌，进而产生幻觉……他们感到非常难受，根本不能进行清晰的思考，哪怕是在很短的时间内注意力都无法集中，思维活动似乎总是“跳来跳去”。更为可怕的是，50%的人出现了幻觉，包括视幻觉、幻觉和触幻觉.第五页，共90页。本章内容第一节：感觉概述第二节感觉的度量第三节：视觉第四节：听觉第五节：其他感觉第六页，共90页。第一节感觉的概述一什么是感觉？感觉是人脑对直接作用于感官的客观事物的个别属性的反映。（感觉器官感受物理能量的过程）。总体而言感觉是如何发生的？任何一种感觉的发生，都是感觉系统在一瞬间完成捕捉、分析以及解析感觉信号的过程。因此感觉是感觉器官接受刺激并将信息传输到中枢神经系统完成信息属性分辨的过程。第七页，共90页。感觉系统的主要功能是作为生物传感器，将一种能量形式转化为另一种能量形式（Fain,2003）。特殊的外部能量转化成神经细胞活动，产生了感觉。然后大脑处理这些信息，组织成有意义的模式之后就产生了知觉。

所以“看见”或“听到”发生在哪里呢？第八页，共90页。二感觉信号的选择感觉信号的削减是如何发生的？感觉器官不能传导所有的信息，因此需要对信息进行大量的选择。没有对应的感觉器官就无法感知某些类型的外部刺激。在心理物理学研究领域，研究者会测量物理能量并分析引起感觉经验的物理特征。心理物理学研究表明，感觉接受器只会传导可接受能量范围中的一部分（Fain,2003）.（人类、蜜蜂、蝙蝠）。第九页，共90页。高于某种强度的能量才能引起感觉的产生。而这种必要的最低强度标准被定义为该感觉系统的绝对阈限。一般而言，低于绝对阈限，就无法被听到。

第十页，共90页。三感觉编码感觉编码是将重要特征转化为大脑能够认知的神经信号（Hubel&Wiesel,2005）。刺激发生变化时，感觉感受器才最为敏锐，但不是所有的刺激之间的差别都会被编码。两个刺激之间的差别必须足够大，才能得到编码，心理物理学称为差别阈限。第十一页，共90页。四感觉信息的神经加工感觉信息的神经加工包括三个主要环节:对感受器的刺激过程、传入神经活动，中枢神经系统活动。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较高水平单一神经纤维或单一神经细胞的电反应，这个区域就是该神经纤维或细胞的感受野。第十二页，共90页。1981年诺贝尔生理学或医学奖得主Hubel和Wiesel(1979)证实大脑内的确有特征察觉器，神经元接收信息并对特殊特征做出反应-----独特的边缘、线条、角度和运动。这一发现阐释了知觉的一个基本原理，神经系统对变化最感兴趣，我们不是通过同质的灰色皮肤认识一只大象，而是通过形状的灰色边缘和背景之间的对比来辨别。第十三页，共90页。平行加工与多数进行序列加工的计算机不同，我们的大脑工作方式是平行加工（parallelprocessing)。这意味着大脑会把一个视觉场景划分为各个子维度，例如颜色、深度、运动和形状，然后对各个维度同时加工（Livingstone&Hubel,1998）.视觉任务分配给不同的神经工作组的现象可以用来解释视觉障碍中的视盲现象。第十四页，共90页。根据感觉刺激来自内外部分为：外部感觉和内部感觉。根据刺激能量的性质，分为视觉—电磁能、听觉—机械能、味觉、嗅觉—化学能、皮肤觉—机械能以及温觉—热能的反映。临床的分类：特殊感觉、体表感觉、深部感觉以及内脏感觉。五感觉的种类第十五页，共90页。第二节感觉的度量一、心理物理量（一）感受性：人对刺激物的感觉能量。（二）绝对阈限：能引起感觉的最小刺激量叫做此感觉的绝对阈限。对最小刺激量的感觉能力叫绝对感受性。绝对阈限和绝对感受性成反比。

第十六页，共90页。几种常见事物的感觉绝对阈限光清晰夜空中可见30英里外的一只烛光声安静环境中可听到6米外表的走针声味可尝出9升水中放一茶勺糖的甜味触可感到蜜蜂翅膀距脸颊1厘米处落下第十七页，共90页。并不存在一个唯一的、真正的绝对阈限，因为并没有一个绝对的强度值，一旦高于它，感觉就总能必然可靠地发生，一旦低于它感觉就完全不会发生。这意味着，感觉从无到有，是一个渐进的而不是突变的过程。第十八页，共90页。二、差别阈限在现实中，我们不仅要感受一个刺激是否存在，还要感受一个刺激是否变化或不同。只有当刺激强度的差别达到一定的量值时，我们才能觉察这种差别。这个刚刚被觉察到的最小刺激物理量的差别或变化，叫做差别阈限。第十九页，共90页。19世纪初，德国生理学家韦伯也在重量感觉中发现了同样的现象。比如：对100克重的物体，要增加3克才能感觉到重量的变化，而对200克重的物体，要增加6克才能感觉到重量的变化。

第二十页，共90页。用R表示原刺激量，用R+ΔR表示感觉到差别所需要到的刺激量，那么R与ΔR的比值是一个相对固定的常数。

说明第一个刺激强度越强，要使人感到有变化的第二个刺激所需要的刺激附加强度就越大。第二十一页，共90页。费希纳的对数定律：P＝KlogR+C公式表明当刺激强度按几何级数增加时，感觉强度只按算术级上升。当物理量迅速上升时，感觉量是逐步变化的。第二十二页，共90页。应用举例

一公斤的毛线提高5角，可能不引人注意，而一盒火柴提高5分，就会立即引起社会强烈反映。第二十三页，共90页。

企业的商品制造者、商业界的经营者，都在努力地确定他们商品的差别阈限。他们研究差别阈限的目的是为了在必须调整产品价格或产品数量和质量时，通过控制一定的条件，来影响消费者的感受性.

第二十四页，共90页。例如：当咖啡豆的价格上升时，咖啡成本会随之提高了。咖啡制造者为达到一定的利润，为了不失去顾客，肯定要分析咖啡价格变动的差别阈限。他们可能会采取一次或多次提价的手段来保证利润，但为了不使消费者所觉察，每次提价的幅度，总是控制在低于差别阈限的范围内；他们也可能采用掺入贱价的次咖啡豆来降低咖啡的成本，但咖啡质量下降的水平，是在严格控制的差别阈限的幅度之中的，使消费者尝不到味道或香味的差别。第二十五页，共90页。

国外商业界的营销者研究差别阈限的目的是为了对广告、产品包装、商标等方面进行有效的管理。为了达到这一目的，经营者精心设计每一商品的包装与商标不断进行低于差别阈限的微妙的变化，从而使消费者觉察不到商品的包装与商标的改变。第二十六页，共90页。三感觉现象(一)、感觉适应在同一感受器中，由于刺激的持续作用或一系列刺激的连续作用，导致对刺激的感受性的变化，这种现象叫感觉的适应。第二十七页，共90页。入芝兰之室久而不闻其香，入鲍鱼之肆久而不觉其臭。———感觉适应性降低白天进入黑暗环境，视物不清，间隔一段时间，视物清楚——感受性提高适应是一种利弊兼具的心理现象：一方面，感觉适应可以使个体对外界不良刺激的敏锐度降低，良好的适应外界环境。另一方面，由于对刺激敏感锐度降低，可能导致个体警觉性丧失，造成不必要的伤害。第二十八页，共90页。

（二）感觉对比（SensoryContrast）感觉对比是指同一感受器在不同刺激的作用下，感受性发生变化的现象。同时性对比几个刺激物同时作用于同一感受器时引起感受性发生的变化。如：马赫带现象继时性对比刺激物先后作用于同一感受器时产生的感受性变化。如：苦药－－糖觉得糖特别甜第二十九页，共90页。

马赫带

马赫带现象是在明暗交界处感到明处更亮而暗处更黑的现象

原理：感受器不同部位接受不同刺激，对某个部位的强刺激会抑制其他邻近部位的反应，使反应差别被加强的现象。第三十页，共90页。第三十一页，共90页。

颜色对比第三十二页，共90页。

亮度对比

亮度对比，看看中间四个小灰色方块，有没有觉得最右边的颜色最深，最左边的颜色最浅。实际是四个一模一样的方块。由于亮度对比的关系，同样一块灰色，在黑色的背景里比在白色的背景里显得亮，两对比色之间差异越大，效果越强。第三十三页，共90页。（三）感觉后像（SensoryAfterimage）感觉后像是指在刺激停止作用后，感觉印象仍然暂留一段时间的现象。分为正后像和负后像。第三十四页，共90页。（四）闪光融合当我们看到一个间歇频率较低的光时，得到的是明暗交替的闪烁感觉，而闪光频率增加，人们看到的不再是闪烁的光，而是稳定的连续的光，这种现象叫闪光融合。刚刚引起融合感觉的最小频率叫闪光融合临界频率。亮度是闪光融合的重要因素之一。第三十五页，共90页。（五）视觉掩蔽在某种条件下，当一个闪光出现在另一个闪光之后，这个闪光能影响到对前一个闪光的觉察，这种效应称为视觉掩蔽。第三十六页，共90页。（六）感觉的相互作用（SensoryInteraction）感觉的相互作用在一定条件下，各种不同感觉都可以发生相互作用，从而使感受性发生变化。联觉是感觉相互作用的一种表现。它是一种感觉引起另一种感觉的现象。联觉的形式很多，其中颜色感觉的联觉最为常见。第三十七页，共90页。月光曲＋电锯声，感觉还痛吗？哎…不…痛了第三十八页，共90页。第三节视觉一、物理刺激视觉（vision）的适宜刺激是波长380～780nm之间的电磁振荡，即可见光谱。不同波长的光引起不同的色调（hue）感觉：700nm为红色，580nm为黄色，510nm为绿色，420nm为紫色。第三十九页，共90页。二、视觉的生理机制视觉——光刺激于人眼所产生的。其生理机制：折光机制、感觉机制、传导机制和中枢机制。第四十页，共90页。眼睛是如何将何将光能转换为神经信号?第四十一页，共90页。感光机制----视网膜1.3亿感受器细胞视锥细胞：是昼视细胞，主要感受物体的细节和颜色负责分辨细节和色彩视杆细胞：是夜视细胞，主要感受物体的明暗视紫红质：视杆细胞中的色素是视紫红质，对光很敏感因此，晚上只能感到亮度差别，但感觉不到颜色。第四十二页，共90页。三级神经元视网膜的感光细胞接受刺激后，将冲动传至双极细胞（第一级神经元），再传至神经节细胞（第二级神经元）。由外侧膝状体起始为第三级神经元，其细胞的轴突组成视放射，最后到达枕叶的距状裂两侧的纹区。第四十三页，共90页。

视交叉神经节细胞的轴突集合成视神经，入颅腔后延续为视交叉。在视交叉处，来自两眼的视神经纤维，每侧有一半交叉至对侧，余者不交叉。第四十四页，共90页。第四十五页，共90页。第四十六页，共90页。第四十七页，共90页。三、视觉感受性视敏度：即视力，是视觉系统分辨最小物体细节的能力。影响因素折光机制视锥细胞的直径视网膜的部位大脑皮层的分析能力第四十八页，共90页。四、颜色感觉与色觉理论色彩是视觉中最迷人的地方。不同波长的刺激会产生不同颜色的感觉，人类对色彩的差别阈限较低，能区分700万种不同的颜色。同时也会微妙地影响人的心理白色恐怖；火红的年代Feelingblue（感觉悲哀）；Greenwithenvy极为羡慕inthepink（情况良好）；rosydisposition(天性乐观）第四十九页，共90页。在暖色调的黄、橙、红等颜色的照射下，人会有温暖的感觉；青、篮、绿光则会使人感到清凉或寒冷。暖色调通常被认为是欢乐的、积极的、刺激的和兴奋的；冷色调则暗示着宁静、冷淡、镇静和肃穆第五十页，共90页。黑色会使人感到难以抗拒，情绪低落、冷漠和邪恶。白色让人感到天真和纯洁最具浪漫色彩的粉红色，让人感到温馨、安静红色刺激、热情、积极、奔放和力量，还有庄严、肃穆、喜气和幸福等等蓝色使人体产生镇定的化学物质，让人感到悠远、宁静、空虚。绿色是平静、清新的颜色。黄色能加快人的新陈代谢，提升人的注意力，也会使人更容易发脾气，使婴儿更容易哭闹。淡褐色代表着真实性，也象征着悲伤与渴望。第五十一页，共90页。对味觉的影响同样的咖啡，放在黄色的杯子里，会感觉味道有点淡；放在绿色的杯子里，会感觉带酸味；放在红色的杯子里，会感到味道香浓；第五十二页，共90页。对轻重远近的影响穿暖色调服装让人感觉更近一些，也显得重要一些；相反穿冷色调服装的人似乎使距离拉远，因此也显得小而不重要。对其他方面的影响.在红光的照射下，人们的脑电波和皮肤电活动都会发生改变。第五十三页，共90页。三色假说人眼如何感知上百万中颜色？托马斯·杨和赫尔姆霍茨从红、绿、蓝三原色按不同比例混合可以产生各种色调及灰色这一事实出发假定在视网膜上红、绿、蓝三种神经纤维的兴奋都能引起一种原色的感觉。当它们分别受到不同波长的光的刺激时，就产生不同的颜色经验。第五十四页，共90页。举例红光+绿光=黄光绿光+蓝光=青光蓝光+红光=红光红光+蓝光+绿光=白光如果各种光的强度不等量会如何？根据三种成分比例的不同，产生我们所能看到的各种颜色。第五十五页，共90页。证据现代神经生理学研究表明，在视网膜中确实存在三种视锥细胞，分别对530nm、570nm和440nm光谱很敏感。第五十六页，共90页。对三色说的质疑？根据三色说，三种神经纤维同时以同等强度的兴奋才能产生白色或灰色感觉。但色盲的人既然缺乏一种或几种神经纤维，就不应该有白色或灰色的感觉。但事实上，所有色盲都有白色、灰色和黑色的感觉。第五十七页，共90页。四色假说黑林在视觉后效中发现了线索，当你注视一个绿色的正方形一段时间后再一张白纸，你会看到红色，即绿色的互补色。第五十八页，共90页。黑林认为视网膜上有四种基本的色觉：红、黄、绿、蓝。每种色觉细胞也能单独提供明和暗的信号。共同组成三对两两相互拮抗的视素：黑－白视素、红－绿视素、黄－蓝视素。在视网膜和丘脑的某些神经元会被红色“打开”而被绿色“关闭”。而其它神经元则相反（DeValois&DeValois,1975）第五十九页，共90页。证据在视觉通路中发现了对白/黑、绿/红、蓝/黄三类反应起拮抗作用的神经细胞。他们在光的刺激下表现为对抗的过程。第六十页，共90页。色觉的信息加工可分为两个阶段第一阶段，视网膜有α、β、γ三种视锥细胞分别对440nm、530nm、570nm最为敏感。它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射，同时又可单独产生白/黑反应。第二阶段，在神经兴奋由视锥细胞向视觉中枢传导过程中，受神经系统拮抗过程细胞的加工。色觉之迷的最新解释第六十一页，共90页。色觉缺陷：色弱：对不同波长的感受性低于正常人。色盲：全色盲（只能看到黑色和白色）局部色盲（如，红色盲、绿色盲、蓝色盲）色觉缺陷第六十二页，共90页。色盲颜色对比

正常人所看到的RGBW顏色

紅色盲的人所見到的RGBW

綠色盲的人所見到的RGBW

藍色盲的人所見到的RGBW第六十三页，共90页。全色盲不能分辨任何颜色他们眼中的世界是由不同灰度和亮度构成的。如同观黑白电视一般，仅有明暗之分，而无颜色差别。是由于视网膜缺少锥体细胞或锥体细胞功能丧失所致。它主要靠视杆细胞起作用。因此和夜盲症相反，表现为惧光、喜暗等由于锥体细胞异常，因此，往往视力差、弱视、中心性暗点、摆动性眼球震颤等症状。第六十四页，共90页。色弱色弱主要是辨色功能低下，比色盲的表现程度轻，也分红色弱、绿色弱等。色弱者，虽然能看到正常人所看到的颜色，但辨认颜色的能力迟缓或很差在光线较暗时，有的几乎和色盲差不多或表现为色觉疲劳。

第六十五页，共90页。职业限制色盲患者在职业的选择上会受到一些限制，特别是美术、医学、化工等性质的工作，需要依赖大量的辨色能力，在就学与在职训练时就常因体检结果而被拒绝。但在文学、史学、法律等方面就较不受限。色盲的人不适合当电工，因电阻器以不同的色环标示电阻值。汽车和飞机驾照受限第六十六页，共90页。第四节听觉一、听觉的生理机制耳（外耳、中耳、内耳）外耳：耳廓、外耳道中耳：鼓膜、三块听小鼓、卵圆窗和正圆窗。内耳：前庭器官和耳蜗。传导和中枢机制第六十七页，共90页。耳朵是如何将声波转换成神经信息的？人类的耳朵通过一系列精巧的机械链反应来实现这个功能。外耳汇聚声波，通过听管到达鼓膜。然后，中耳通过三块听小骨组成的活塞把鼓膜的振动传送到耳蜗。传入的振动会使耳蜗内膜振动充满细管的液体。这一运动造成与毛细胞相连的基底膜的波动，波动会使毛细胞弯曲，从而触发相邻近神经纤维的冲动，神经纤维会聚成听神经传递神经信息至颞叶的听皮层。第六十八页，共90页。听觉基本现象1、音高和频率:音高是一种心理量，它与声波物理特性频率的变化不完全对应。2、响度和振幅振幅越大，声音越高。第六十九页，共90页。一些日常生活事件的分贝表（响度）例子听力损伤的时间（未保护）0刚可以被人听到的声音30安静的图书馆，轻声的低语40安静的办公室，远离公路的起居室50有一定距离的交通，冰箱，微风606米远的空调，会话70繁忙的交通，嘈杂的餐馆长时间处于该环境下，听觉开始出现损伤第七十页，共90页。80地铁，严重的交通拥挤，0．6米远的闹钟，工厂的噪音多于8小时90卡车运输，噪音很大的用具，割草机少于8小时100制衣车间，锅炉房，风钻2个小时120摇滚音乐会的扬声器前，雷声立即损伤140火炮的爆炸，喷气式飞机任何暴露都是危险的180航天器的起飞不可避免的听觉损伤一些日常生活事件的分贝表第七十一页，共90页。哪些理论有助于我们理解音调知觉共鸣理论——也叫位置理论，赫尔姆霍茨提出。我们之所以听到不同的音调是因为不同的声波会激活耳蜗基底膜不同位置的活动。因此大脑可以通过识别所接收的神经信号在基底膜上所处的位置来决定一个声音的音调。第七十二页，共90页。行波理论：贝克西对豚鼠和死者的耳蜗打孔，发现，耳蜗对声音会做出振动反应，类似一张抖动的床单。观点：声波传到人耳，将引起整个基底膜的振动。振动从耳蜗底部开始，逐渐向蜗顶推进，振动的幅度也随着逐渐增高。随着外来声音频率的不同，基底膜最大振幅所在的部位也不同。声音频率低，最大振幅接近蜗顶；频率高，最大振幅接近蜗底。第七十三页，共90页。虽然位置理论很好地解释我们如何听到高音，但不能解释我们如何听到低音，声音产生的神经信号在基底膜上的定位还不十分确定。频率理论——也叫电话理论。是1886年，物理学家罗·费尔提出来的。这种理论认为，内耳的基底膜是和镫骨按相同频率运动的。频率理论难以解释人耳对声音频率的分析。单个神经元的放电速度每秒不会超过1000次。频率理论又如何解释对每秒超过1000次频率的声音的感觉呢？第七十四页，共90页。神经齐射理论：当声音频率低于400赫兹时，听神经个别纤维的发放频率是和频率对应的，当声音频率提高，神经纤维将按齐射原则发生作用。像士兵轮流开火一样。第七十五页，共90页。地点说共鸣行波频率说频率神经齐射解释：听觉信息在基底膜上依行波说编码，在神经传导路上依频率说编码。然后神经冲动传到大脑皮质听区就产生音高听觉。第七十六页，共90页。第五节其它感觉味觉味觉的适宜刺激是能溶于水的化学物质。舌尖，甜味；舌根，苦味；两侧，酸味；两侧前部，咸味。第七十七页，共90页。感觉的交互作用味蕾是味觉的关键所在，但仅仅舌头并不足以产生味觉。实验：闭上眼睛，捏住鼻子；让人喂你不同的食物。结果：你往往分辨不出一片苹果和番茄的味道你往往分辨不出一杯冰咖啡和一杯红酒

第七十八页，共90页。味觉感受性的变化味觉的感受性与机体的需求状态有关。饥饿的人，对甜、咸的感受性增高，对酸、苦的感受性降低。味觉和生存有关。我们尝不出大多数营养物质的味道，如脂肪、蛋白质、淀粉和维生素。但我们能很快感觉到有害成分或其他成分，如食物变质。第七十九页，共90页。嗅觉嗅觉的适宜刺激是能溶解的、有气味的气体分子。人类有1千万到2千万的嗅觉感受器；侦察犬则有2亿个嗅觉感受器。人类有1千种识别特殊气味分子的感受器蛋白质。有一种理论认为：在嗅觉感受器上有不同的“洞”，或“口袋”。象拼图游戏一样，当一个分子的一部分与一个相同形状的洞匹配时便产生了化学气味。这被称为锁和钥匙理论。通过排列组合，人类能够分别1万种气味。第八十页，共90页。皮肤感觉肤觉刺激作用于皮肤而引起各种各样的感觉，这就是肤觉。肤觉的基本形态:触觉、冷觉、温觉、痛觉。触压觉内涵：由非均匀分布的压力在皮肤上引起的感觉。种类：触觉（皮肤轻微变形）、压觉（皮肤明显变形）温度觉温度引起的感觉是由刺激温度与皮肤表面温度的关系决定的。痛觉任何一种刺激当其对有机体具有损伤或破坏作用时，都能引起痛觉。第八十一页，共90页。触觉