感觉与知觉.ppt

第六章第六章第六章第六章 感觉与知觉感觉与知觉感觉与知觉感觉与知觉 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 掌握感受器的掌握感受器的换能、能、编码、适、适应的概念的概念2 掌握掌握视网膜网膜结构特点及构特点及视杆杆细胞和胞和视锥细胞的在胞的在空空间分布和分布和对光敏感性上的主要差异光敏感性上的主要差异3 掌握掌握视觉传导通路（皮通路（皮层下下视觉通路和皮通路和皮层视觉通路的通路的“Where”通路和通路和“What”通路）通路）4 掌握色掌握色觉机制的三原色学机制的三原色学说。5 理解听理解听觉传导通路（初通路（初级听听觉皮皮层投射至大投射至大脑其其他区域的他区域的“Where”通路和通路和“What”通路）通路）6 掌握声源定位依据。掌握声源定位依据。7 能能够应用所学知用所学知识解解释外界物体被感知的外界物体被感知的过程。程。感知觉概述一、感一、感觉通通过某些特殊感受器某些特殊感受器结构的能量构的能量转换，动物将机体的内外物将机体的内外环境刺激信息境刺激信息传递到到脑内的内的过程称程称为感感觉。一、感一、感觉产生的物生的物质条件条件1、客、客观刺激物刺激物2、感、感觉器官器官二、知二、知觉通通过积极的极的选择和和组织，大，大脑可以将可以将这类感感觉信息整信息整合成有意合成有意义的模式，的模式，这个个过程叫做知程叫做知觉。第一节感知觉加工的一般规律一、感受器的一、感受器的类型及其适宜刺激型及其适宜刺激感受器感受器是是动物体内感受不同形式能量的特殊物体内感受不同形式能量的特殊结构。构。分类分类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：内感受器：本体、内脏感受器内感受器：本体、内脏感受器 外感受器：皮肤感受器（感受温度、触压、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），听觉感痛觉），化学感受器（味觉、嗅觉），听觉感受器，视觉感受器。受器，视觉感受器。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二、感二、感觉信息的加工机制及其特征信息的加工机制及其特征1、感受器的、感受器的换能和能和编码感受器将所受刺激的物理或化学能量感受器将所受刺激的物理或化学能量转化化为跨膜跨膜动作作电位，位，这个个过程叫做程叫做感感觉换能能感受器完成刺激能量感受器完成刺激能量转换的同的同时，将外界刺激所含的信息，将外界刺激所含的信息转移到了感移到了感觉传入神入神经动作作电位的排列和位的排列和组合中，称合中，称为感受器的感受器的编码。2、感、感觉传导通路通路每一种感每一种感觉都有特定的感都有特定的感觉传导通路（通道），通路（通道），经过编码的神的神经信号在特定的感信号在特定的感觉通道中通道中进行行传送，最送，最终到达大到达大脑皮皮层的相的相应区域才能区域才能产生感生感觉。觉的性的性质，不但取决于刺激的性，不但取决于刺激的性质和感受器的性和感受器的性质，也取决于，也取决于传入神入神经及所到达的中枢高及所到达的中枢高级部位，部位，即特定的感即特定的感觉传导通路。通路。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”连续或重复的刺激或重复的刺激导致致感受器的反感受器的反应性降低的性降低的现象称象称为适适应。4、感受野、感受野在感在感觉的特异性的特异性传导系系统当中，各当中，各级中枢的感中枢的感觉神神经元分元分布与外周相布与外周相应感受器分布两者存在感受器分布两者存在严格的空格的空间对应关系，关系，也就是也就是说各各级中枢神中枢神经元的元的兴奋水平受到外周感受器某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，特定区域的某些特定位点的刺激所影响，这个位点称个位点称为该神神经元的感受野。元的感受野。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 恒恒 常常 性性知知觉加工机制加工机制自下而上加工自下而上加工以局部感以局部感觉特征加工开始，逐步形成接近完特征加工开始，逐步形成接近完整的知整的知觉模式。例如：模式。例如：认知几何知几何图形，形，边角角-整个整个图形的知形的知觉。自上而下加工自上而下加工将已有的知将已有的知觉经验与感官捕捉到的特征自与感官捕捉到的特征自动接合或匹配，从而得到一个有意接合或匹配，从而得到一个有意义的知的知觉模式。模式。例如：一朝被蛇咬，十年怕井例如：一朝被蛇咬，十年怕井绳，经验在知在知觉定定势中的作用。中的作用。四、注意与感知四、注意与感知觉注意反注意反应心理活心理活动的指向的指向性。性。朝向反朝向反应（非随意注意）（非随意注意）习惯化化选择性注意（随意注意）：性注意（随意注意）：在多种外在信息中在多种外在信息中选择有有意意义的信息。的信息。ERP:CNV P300第二节 视觉一、一、视觉感受器及其感受器及其结构构人的人的视觉系系统包括眼睛、神包括眼睛、神经传导通路以及通路以及大大脑初初级视觉皮皮层（枕叶）（枕叶）。瞳孔瞳孔瞳孔瞳孔虹膜虹膜虹膜虹膜结膜结膜结膜结膜巩膜巩膜巩膜巩膜视神经视神经视神经视神经眼外肌眼外肌眼外肌眼外肌角膜角膜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网膜的结构 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的光感受器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的差异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、空间分布分布 越靠近越靠近视网膜周网膜周边部位，部位，视杆杆细胞愈多，而胞愈多，而视锥细胞胞细胞越少；越靠近胞越少；越靠近视网膜中心网膜中心则视锥细胞越胞越多，多，视杆杆细胞越少。胞越少。2、对光敏感性光敏感性 视杆杆细胞胞对光的敏感度光的敏感度较高，在昏暗的高，在昏暗的环境中能境中能够引起引起视觉，但不，但不产生色生色觉，只能区，只能区别明暗，在明暗，在视物物时只有只有较为粗略的粗略的轮廓感，精确性差，因此廓感，精确性差，因此又被称又被称为“暗暗视系系统”；视锥细胞胞对光的敏感性光的敏感性较低，只有在低，只有在类似白昼的似白昼的强光条件下才能起作用，光条件下才能起作用，但是在但是在视物物时能能够分辨分辨颜色，分辨力也很高，能色，分辨力也很高，能够分清物体的分清物体的细节。视视杆杆细细胞胞 视锥细视锥细胞胞 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）细细胞胞间联间联系方系方式式 多为会聚联系 多为单线联系 空空间间分辨能力分辨能力 弱 强 视视 敏敏 度度 高 低小结：小结：小结：小结：外界光外界光线-瞳孔瞳孔-折光系折光系统-视网膜感光网膜感光细胞胞-双极双极细胞胞-神神经节细胞形成胞形成视交叉交叉-左、右左、右视束（小部分束（小部分纤维到上丘，到上丘，视觉定位）定位）-外外侧膝状体膝状体-枕叶枕叶17区区-视觉。二、二、视觉传导通路及通路及脑结构构初级视觉皮层初级视觉皮层视觉传导的视觉传导的“WHERE”通路和通路和“WHAT”通路通路“WHERE”通路（通路（M通路）通路）主要与辨别物体的轮廓、运主要与辨别物体的轮廓、运动状态或空间关系有关动状态或空间关系有关“WHAT”（P通路）通路）主要是与辨别物体的形状或细节特主要是与辨别物体的形状或细节特症有关。症有关。深深度度知知觉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）（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从外侧膝膝状体到大状体到大脑初初级视觉皮皮层投投射通路叫射通路叫做皮做皮层下下视觉通路通路 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层：大：大细胞胞层（“Where”通路）通路）顶部部4层：小：小细胞胞层（“What”通路）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通路叫做“wherewhere”通路通路；从丘脑外侧膝状体小细胞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层投射到大脑初级视觉皮层的通路叫做“whatwhat”通通路路。“Where”通路通路辨辨别物体的物体的轮廓、运廓、运动状状态或空或空间关系关系.“What”通路通路辨辨别物体的形状或物体的形状或细部特征部特征.（二）皮层视觉通路（二）皮层视觉通路1、视皮层分区、视皮层分区 视视皮皮层层的的范范围围已已从从传传统统意意义义上上的的枕枕叶叶扩扩大大到到顶顶叶叶、颞颞叶叶和和部部分分额额叶叶在在内内的的许许多多新新皮皮层层区区，总总数数达达25个个；还还有有个个视视觉觉联联合合区区。这这些些具具有有视视觉觉功功能能的的皮皮层层区区域域的的总总和和约约占占大大脑脑新新皮皮层层总总面面积积55%,足足以以说说明明视视觉觉信信息息处处理理在在整整个个脑功能中所占有的份量。脑功能中所占有的份量。灵灵长长类类动动物物枕枕叶叶内内17区区、1818区区、1919区区和和2020区区分分别别被被称称为为第第一一视视区区（V1）第第二二视视区区（V2）第第三三视视区区（V3）和和第第四四视视区区（V4）。此此外外，第第五五视视区区（V5），也也叫叫做做中中颞颞区区（MT）已已经进入颞叶范围。经进入颞叶范围。初初级级视视觉觉皮皮层层视觉皮层分区及其功能V1是初是初级视觉皮皮层，皮，皮层下的下的视觉通路最先投射到通路最先投射到这里里 V1和和V2在在视觉加工上功能相近，与加工上功能相近，与立体、方位和立体、方位和视差差有关有关 V3与与形状知形状知觉有关有关 V4与与色色觉有关有关 V5与与方向和运方向和运动视觉有关。有关。从从V1区（初区（初级视觉皮皮层）向大）向大脑其他皮其他皮层区域的区域的投射通路叫做皮投射通路叫做皮层视觉通路。通路。“What”通路通路V1投射至投射至V4和和颞叶的通路：与物体叶的通路：与物体识别或或记忆有有关。关。其中从其中从V1区投射至区投射至颞叶的通路，又叫做叶的通路，又叫做枕枕颞通路通路，这个通路的机能是个通路的机能是对物体大小、形状、明物体大小、形状、明暗度和暗度和颜色等方面特征的信息加工。色等方面特征的信息加工。“Where”通路通路V1投射至投射至V5和和顶叶的通路：与方向或位置辨叶的通路：与方向或位置辨别有有关。关。从从V1区投射至区投射至顶叶的通路，又叫做叶的通路，又叫做枕枕顶通路通路。这个通路是物体运个通路是物体运动知知觉和空和空间知知觉的高的高级中枢，中枢，它它对物体与背景的相物体与背景的相对运运动或者是或者是对由近及由近及远和和由由远及近的运及近的运动物体反物体反应敏感。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）皮层视觉通路三、视知觉及其加工（一）（一）颜色知色知觉（色（色觉）大多数灵大多数灵长类动物的物的视网膜分网膜分别存在存在对红、绿、蓝三种三种颜色敏感的色敏感的视锥细胞胞 茶隼茶隼1、三原色理论人人类通通过三种三种视锥细胞胞对不同的光感受做出反不同的光感受做出反应以形成色以形成色觉，这三种三种视锥细胞分胞分别对红、绿、蓝三种三种颜色最色最为敏感，但敏感，但对其他波其他波长的光也会的光也会产生生不同程度的反不同程度的反应，只是反，只是反应强度比度比较弱。人弱。人们之之所以能所以能够分辨分辨颜色，是基于三种色，是基于三种视锥细胞的反胞的反应强度比率。度比率。神神经系系统只有通只有通过三种三种视锥细胞的反胞的反应才能形成才能形成特定的色特定的色觉，单凭一种凭一种视锥细胞的反胞的反应程度程度难以以确定形成哪种色确定形成哪种色觉。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、拮抗理论同同时时对对比比负负后后像像色觉的拮抗理论（对立机制学说）视网膜中有三网膜中有三对拮抗拮抗视素：即白素：即白-黑，黑，红-绿，黄，黄-蓝视素，每素，每对视素素对光照和黑暗呈相反的反光照和黑暗呈相反的反应。例如某一。例如某一类视觉神神经元能被元能被红光激活，而被光激活，而被绿光抑制，或者被光抑制，或者被红光抑制，被光抑制，被绿光激活。另一光激活。另一类神神经元能被黄光元能被黄光兴奋而被而被蓝光抑制，或者相反。光抑制，或者相反。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：对同时对比的解释：当某一当某一类对红光敏感的神光敏感的神经元元兴奋时，其相，其相邻部分部分便会便会发生生对红色刺激抑制的作用，引起同色刺激抑制的作用，引起同时对比。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声波在耳内的传导 外耳道外耳道鼓膜鼓膜三三块听小骨听小骨内耳的卵内耳的卵圆窗窗耳耳蜗内内的基底膜的基底膜发生振生振动基底膜上毛基底膜上毛细胞的胞的兴奋 位听神位听神经听听觉中枢（中枢（颞叶皮叶皮层）产生听生听觉 声波声波二、听觉传导通路及其脑结构毛毛细胞胞兴奋延髓耳延髓耳蜗核核上橄上橄榄核核外外侧丘系丘系中中脑下丘下丘丘丘脑内内侧膝状体膝状体颞叶的初叶的初级听听觉皮皮层 神经元转换神经元转换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）。“What”通路通路：起始于初起始于初级听听觉皮皮层前部，前部，终止于腹外止于腹外侧前前额叶，与叶，与声音的声音的节奏和奏和频率等性率等性质的辨的辨别有关有关。“Where”通路通路：起始于初起始于初级听听觉皮皮层的后部，的后部，终止于背止于背外外侧前前额叶，与叶，与声源定位等空声源定位等空间信息加工有关信息加工有关What 通路通路Where 通路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（一）听觉的声音定位 1、声音刺激的、声音刺激的强度差强度差 线索线索 2、两耳间的、两耳间的时间差时间差 3、两耳间的、两耳间的相位差相位差 强度差：度差：对于距离声源于距离声源较近的一只耳，它所接受近的一只耳，它所接受到的声音刺激的到的声音刺激的强度度较大，由此人大，由此人们能能够辨辨别声声音的方位。音的方位。时间差：差：位于人的正前方的声音位于人的正前方的声音应该是同是同时到达到达两耳的，而来自人的两耳的，而来自人的侧面的声音分面的声音分别到达两耳的到达两耳的时间差大差大约是是600ms以内。以内。相位（相位（周期性波形的某一波段周期性波形的某一波段）差：）差：如果某个声音在如果某个声音在头的的一一侧方位方位产生，那么刺激两耳的声波相位是不同生，那么刺激两耳的声波相位是不同的，相位差的大小取决于声波的，相位差的大小取决于声波频率以及听者率以及听者头颅的大小。的大小。总之，人类主要利用声音刺激的强度差来确定高频声总之，人类主要利用声音刺激的强度差来确定高频声音的方位，而对低频声音的定位则依靠相位差。音的方位，而对低频声音的定位则依靠相位差。躯体感觉：包括皮肤觉、运动觉、平衡觉和内脏觉。躯体感受器的分类：（1）与本体感觉有关的高尔基腱器官、肌梭和前庭器。（2）皮肤的神经末梢和其附属结构，与触、温度或者痛觉有关。（3）分布于内脏的感觉神经末梢。运动觉、平衡觉和痛觉的加工机制会在运动和疼痛章节出现。作业1.1.简述述应激状激状态下的激素分泌情况以及下的激素分泌情况以及对机体的作用。机体的作用。2.2.试述述视杆杆细胞和胞和视锥细胞在空胞在空间分布和分布和对光敏感性上的光敏感性上的主要差异主要差异3.3.试述述视觉传导通路中皮通路中皮层下下视觉通路和皮通路和皮层视觉通路的通路的“Where”通路和通路和“What”通路（起止部位和主要功能）通路（起止部位和主要功能）4.4.试述听述听觉通路中通路中“Where”通路和通路和“What”通路。通路。