第三章 感觉.ppt

1、第三章 感觉,我们如何认识世 界？,我们的知识又是怎样得到的？,这一切均始于我们的感觉！,教学目标：,通过本章的教学，使学生掌握感觉的基本概念，了解感觉编码的相关理论，理解感受性与感觉阈限的关系，以及韦伯定律、对数定律和乘方定律。了解视觉、听觉的生理机制以及色觉和听觉理论。,目录,第一节 感觉的一般概念 第二节 视觉 第三节 听觉 第四节 其他感觉,本章重点：,（1）感觉的概念、规律 （2）色觉理论、人耳对声音频率的分析 本章难点： （1）色觉理论 （2）人耳对声音频率的分析 （3）感觉现象,第一节 感觉的一般概念,1.1 感觉和感觉的意义,感觉（sensation）:人脑对事物的个别属性的认

2、识。,感觉提供了内外环境的信息。,感觉保证了机体与环境的信息平衡。,感觉是人全部心理现象的基础。,感觉 的意义,1.2感觉的分类,感 觉,外部感觉,内部感觉,视觉,听觉,味觉,嗅觉,皮肤感觉,内脏感觉,本体感觉,1.2 近刺激和远刺激,考夫卡 （koffka ,1935) 近刺激是指直接作用于感觉器官的刺激。（感觉器官接受的刺激） 远刺激是指来自物体本身的刺激（事物本身固有的特性）,1.3 感觉的编码,编码是指将一种能力转化为另一种能量，或将一种符号系统转换为另一种符号系统,外界输入的 物理能量 和化学能量,感官的 换能作用,神经系统 能够接受的 神经能或 神经冲动,1.神经特殊能量学说。（德

3、国生理学家缪勒） 他认为各种感觉神经具有自己特殊的能量，他们在性质上是互相区别的。每种感觉神经只能产生一种感觉，而不能产生另外的感觉。（感觉不是物体的，而是自身的神经特质） 这否定了感觉是对客观世界的认识，在认识论上是错误的。,1.3感觉的编码,2.特异化理论和模式理论,（1）特异化理论(specificity theory)编码不仅发生在感觉器官上，而且发生在神经系统的不同层面上,感觉,视觉神经元,听觉神经元,痛觉神经元,嗅觉神经元,味觉神经元,肤觉神经元,视 觉,听 觉,痛 觉,嗅 觉,味 觉,肤 觉,1.3 感觉的编码,（2）模式理论(pattern theory)编码是由整组神经元的激

4、活模式引起的，只不过某种神经元的激活程度较大，而其他神经元的激活程度较小。,编码,1.3 感受性与感觉阈限,绝对感受性和绝对感觉阈限 绝对感觉阈限(absolute sensory threshold),绝对感受性（ absolute sensitivity）人的感官器官觉察这种微弱刺激的能力。,1.3 感受性与感觉阈限,差别感受性和差别阈限 差别阈限（difference threshold）,差别感受性（difference sensitivity）对最小差异量的感觉能力。,1.3 感受性与感觉阈限,韦伯定律（Webers law）： KI / I （I为标准刺激的强度或原刺激量；I为引起

5、差别感觉的刺激增量，即JND；K为常数。） 根据韦伯分数的大小，可以判断某种感觉的敏锐度。韦伯分数越小，感觉越敏锐。但是，韦伯定律只适应于中等强度的刺激。,1.4 感受性与感觉阈限,有关刺激强度与感觉大小关系的理论： 费希纳的对数定律： PK logI 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。,1.4 感受性与感觉阈限,斯蒂文斯的乘方定律：PK In 知觉的大小是与刺激量的乘方成正比例的。 注意：费希纳的对数定律是在韦伯定律的基础上研究的，所以该定律只有在中等强度的刺激时才适用。,第二节 视觉,2.1 视觉刺激,人获得的外界信息80%

6、来自于视觉. 产生视觉条件: 一是外部条件光（380780NM） 二是内部条件视觉器官（眼、传导机制、中枢机制）,2.2 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。,眼的结构,角膜-镜头,角膜是光线进入眼球的第一道关口。其屈光力为42D左右，占眼球表面积 的1/6，直径为11.5毫米，中央厚0.6毫米，旁边厚1毫米。俗称“黑眼珠”，其实它透明无瑕 ，只是由于眼球壁的其他部分好像照相机的暗箱、当人们通过这层透明组织看黝黑的眼内时 ，才产生黑的感觉，角膜组织分5层：上皮层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层 。角膜上皮层有十分敏感的感觉神经

7、末梢、但对冷觉不敏感，因此有“不怕冷的大将军”之 说。如果角膜上皮受损，一般24小时内不留痕迹地愈合。如果角膜受损严重，则愈合后留 下瘢痕，严重的呈瓷白色，好似镜头上的霉斑，影响视力。,瞳孔-光圈,瞳孔，俗称瞳仁，直径为2.53毫米。婴儿和老人瞳孔较小。外面光线 强的时候，瞳孔缩小；光线弱的时候，瞳孔变大，从而使眼睛里接受的光线总是恰到好处。一旦失调，则曝光不当。,晶状体-全自动变焦镜头,晶状体，位于瞳孔虹膜后面，呈双凸透镜。正常人既能看近又能 看远，全依赖于晶状体的调节。看远时，睫状肌放松，悬韧带绷紧，晶状体变扁平，折光力 减少；看近时，睫状肌收缩，悬韧带放松，晶状体依靠其本身弹性变凸，折光

8、力增加。通过 如此调节，使光线能聚焦在视网膜黄斑上。如果通过调节，光线不能聚焦在视网膜上，就存 在屈光不正。光线聚焦在视网膜之前称为近视眼；聚焦在视网膜之后称为远视眼；不能聚焦在 一个点，称为散光眼。,视网膜-胶卷,视网膜，起感光功能。感光最敏锐的那部分，称为黄斑。虽然视网膜很薄，结构却很 复杂，分为10层，感光的细胞主要是视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞主要负责明视觉和色觉 ，视杆细胞主要负责暗视觉。 脉络膜-照相机的暗箱。主要由血管组成，因此还兼有营养眼球的责任 眼球的发育-眼球的发育从小到大，在3岁前为快相期，即由出生后的18毫米发育到21毫米；在15岁前为慢相期，眼球发展到23毫米左右，到

9、青春期发展变慢，25岁以后基本稳定,-虹膜光圈的叶片,虹膜，如果光线过强，虹膜内瞳孔括约肌收缩，则瞳孔缩小；光线变弱 ，虹膜开大肌收缩，瞳孔变大。根据虹膜内含色素的不同，虹膜呈现不同的颜色。白种人虹 膜色素较少，呈灰蓝色；黄种人色素较多，呈棕黄色；黑人色素最多，呈黑色。,巩膜-相机壳,巩膜，对眼球的内部结构起保护作用，白色不透明，厚约1毫米，占据整个眼球后 面约5/6的范围。俗称眼白，就是靠近角膜的巩膜和其上一层透明球结膜,网膜的换能作用,光线作用用于眼，棒体细胞与锥体细胞的一些化学分子结构发生变化，它所释放的能量，能激发感受细胞发放神经冲动，这就是视觉换能作用。,2.3 视觉的传导机制,电信

10、号沿着视神经传至大脑。 传递机制由三级神经元实现： 第一级为网膜双级细胞;第二级视神经节发出的神经纤维,在视交叉处实现交叉,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,终止于大脑的枕叶的纹状区.,2.3 视觉的传导机制,2.4 视觉的基本现象,1856年，赫尔姆霍茨放弃了一种感受器只对一种波长敏感的看法，认为每种感受器都对各种波长的光有反应。但是不同颜色的感受器对不同波长的光敏感性不同。 不足：它不能解释红绿色盲。,2.3 视觉的基本现象,2、对立过程理论 (opponent-process theory)：黑林提出了四色论过程理论的前身，黑林认为：视网膜存在着三对视素：黑白视素

11、、红绿视素、黄蓝视素。他们在光的刺激下表现为对抗的过程，即同化作用和异化作用。,赫尔维奇和詹米逊发现了三种对立细胞：黑白、红绿、黄蓝。其中黑白细胞与明度有关，红绿和黄蓝细胞与颜色编码有关。 在网膜水平，色觉是按三色理论提供的原理产生的；而视觉系统更高水平上，颜色的信息加工表现为对立的过程。,2.3 视觉的基本现象,2.3 视觉的基本现象,1、暗适应：照明停止或由亮处转入暗处时视觉感受性提高的时间过程。 2、明适应：照明开始或由暗处转入明处时视觉感受性下降的时间过程。,2.3视觉的基本现象,3、普肯耶现象：当人们从锥体视觉向棒体视觉转变时，人眼对光谱的最大感受性将向短波方向移动，因而，出现了明度

12、不同的变化，这种现象就叫普肯耶现象。,2.3 视觉的基本现象,4、马赫带：指人们在明暗变化的边界，常常在亮区看到一条更亮的光带，而在暗区看到一条更暗的线条。这就是马赫带现象，马赫带不是由于刺激能量的分布，而是由于神经网络对视觉信息进行加工的结果。,5、后像：刺激物对感受器的作用停止后，感觉现象并不立即消失，它能保留一个短暂时间，这种现象就叫后像。,2.3 视觉的基本现象,2.3视觉的基本现象,6、闪光融合：断续的闪光由于频率增加，人们会得到融合的感觉，这种现象叫闪光融合。 7、视觉掩蔽：在某种时间条件下，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，这种效应叫视觉掩蔽。

13、8、视敏度：指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。,第三节 听觉,3.1 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,3.2 听觉基本现象,1、音调和频率: 音调是一种心理量，它与声波物理特性频率的变化不完全对应。 2、音响和频率：在相同的声压水平上，不同频率的声音响度是不同的。而不同的声压水平却可产生同样的音响。,3.2 听觉基本现象,3、人的听觉频率范围:1620000赫兹，其中1000赫兹4000赫兹是人耳最敏感的区域。,3.3 听觉理论,频率理论也叫电话理论。是1886年，物理学家罗费尔

14、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。,不足：频率理论难以解释人耳对声音频率的分析。 人耳基底膜不能作每秒1000次以上的快速运动。 这是和人耳能够接受超过1000赫兹以上的声音不 相符合的。,3.3 听觉理论,共鸣理论也叫位置理论，赫尔姆霍茨提出。声音刺激频率高，短纤维发生共鸣，作出反应；声音刺激频率低，长纤维发生共鸣，作出反应。 竖琴,3.3 听觉理论,行波理论生理学家冯贝克西发展了共鸣理论提出了新的位置理论行波理论。 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，从而实现了对不同频率的分析。 但是行波理论难以

15、解释500赫兹以下的声音对基底膜的影响。,3.3 听觉理论,神经齐射理论 韦弗尔提出。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。,四种理论的划分,地点说 共鸣 行波 频率说 频率 神经齐射,第四节 其他感觉,4 .1 皮肤感觉,1. 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。 肤觉的重要意义： 对事物的空间特性的认识。 对视觉和听觉的补偿作用。 维持机体与环境的平衡。,4 .1 皮肤感觉,2. 痛觉 痛觉的意义：保护机体免受伤害。 痛觉受到许多因素的影响： 文化环境 经

16、验 暗示 注意,4 .2 味觉和嗅觉,1. 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。,4 .2 味觉和嗅觉,2. 嗅觉 嗅觉的适宜刺激是能溶解的、有气味的气体分子。 现在普遍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。,4.3 内部感觉,1. 动觉 动觉：身体运动的信息，感受器位于肌肉，肌腱和关节中。 2.平衡觉 平衡觉：反映头部运动速率和方向的感觉，其感受器是前庭器官。 3.内脏感觉 内脏器官活动状况的感觉，感受器位于各脏器的壁上。,本章总结,感觉： 一般概念、感觉编码理论、有关刺激强度与感觉大小关系