生理心理学感觉与知觉

生理心理学感觉与知觉第1页/共66页

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）听觉发育关键期第2页/共66页

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。第3页/共66页感知觉概述一、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、感觉器官第4页/共66页二、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5页/共66页第一节感知觉加工的一般规律一、感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。

第6页/共66页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。

第7页/共66页各种感觉的适宜刺激、感受器和中枢感觉种类适宜刺激感受器中枢外部感觉视觉380-760毫微米的可见光波视网膜枕叶听觉16-20000赫兹的声波耳蜗颞叶嗅觉有气味的挥发性物质鼻腔上部粘膜海马回味觉能溶于水的化学物质舌面的味蕾无精确定位皮肤觉压力、温度变化、机械的刺激、电刺激皮肤上触点、冷点、温点、痛点中央后回内部感觉运动觉身体的位置、运动、肌肉紧张肌梭、腱梭、关节小体中央前回平衡觉身体运动内耳的前庭器官小脑内脏觉内脏活动及其变化内脏器官壁无精确定位第8页/共66页二、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。第9页/共66页2、感觉传导通路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？第10页/共66页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。

第11页/共66页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。

第12页/共66页＋－－－－－－－第13页/共66页三、知觉加工及其特征形状恒常性第14页/共66页颜色恒常性第15页/共66页第16页/共66页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。第17页/共66页四、注意与感知觉朝向反应选择性注意第18页/共66页第二节视觉一、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）。第19页/共66页瞳孔虹膜结膜巩膜视神经眼外肌角膜人眼的大体解剖第20页/共66页眼睛的横切面第21页/共66页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第22页/共66页视网膜的结构

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第23页/共66页视神经乳突——盲点视盘（盲点）黄斑中央凹血管鼻侧视网膜颞侧视网膜第24页/共66页第25页/共66页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细胞——视锥细胞和视杆细胞。第26页/共66页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。第27页/共66页

视杆细胞

视锥细胞

分布

视网膜周边多，中央凹处少

视网膜中心部多

外段形状

杆状

锥状

视觉晚光觉（对光敏感度高）昼光觉（对光敏感度低）

色觉

无

有

视色素

视紫红质

视锥色素（3种）细胞间联系方式

多为会聚联系

多为单线联系

空间分辨能力

弱

强

视敏度

高

低小结：第28页/共66页

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）-外侧膝状体-枕叶17区-视觉。二、视觉传导通路及脑结构

初级视觉皮层第29页/共66页第30页/共66页视觉传导的“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。第31页/共66页深度知觉第32页/共66页主观轮廓第33页/共66页第34页/共66页同时对比第35页/共66页（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状体到大脑初级视觉皮层投射通路叫做皮层下视觉通路

第36页/共66页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2层：大细胞层（“Where”通路）顶部4层：小细胞层（“What”

通路）第37页/共66页皮层下视觉通路★

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.第38页/共66页（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７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。第39页/共66页

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。初级视觉皮层第40页/共66页第41页/共66页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。第42页/共66页

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★第43页/共66页枕顶通路（Where通路）枕颞通路（What通路）皮层视觉通路第44页/共66页三、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第45页/共66页茶隼第46页/共66页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定形成哪种色觉。第47页/共66页图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）第48页/共66页色盲检测图：第49页/共66页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。第50页/共66页2、拮抗理论同时对比第51页/共66页负后像第52页/共66页色觉的拮抗理论（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。

第53页/共66页对负后像的解释：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。

第54页/共66页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55页/共66页第三节听觉第56页/共66页一、听觉感受器的结构及功能第57页/共66页声波在耳内的传导

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（颞叶皮层）产生听觉

声波第58页/共66页二、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第59页/共66页皮层听觉传导通路

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”