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第三章感觉感觉是人类认识世界的开始。Outline第一节感觉的概述第二节视觉第三节听觉第四节其他感觉第五节感觉的相互作用第一节感觉的概述一、什么是感觉（一）感觉的定义感觉指人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的反映。感觉虽然很简单，但在人类的生活中具有非常重要的作用。感觉的作用首先，感觉是人们认识世界的开端，它为人们提供了内外环境的信息。其次，感觉保证了机体与环境的信息平衡，是维持正常心理活动的重要保障。再次，感觉是一切较高级、较复杂的心理现象的基础，（二）感觉的种类根据感觉刺激是来自有机体外部还是内部以及它所作用的感官的性质，可把各种感觉分为两大类：视觉听觉嗅觉味觉肤觉外部感觉内部感觉运动感觉平衡觉内脏觉此种分类最常用根据刺激能量的性质：电磁能的机械能的化学能的热能的视觉（对光波的反映）听觉（对声波的反映）、触压觉（对压力的反映）嗅觉（对气味的反映）、味觉（对滋味的反映）温觉（对温度的反映）第一节感觉的概述临床上的分类：特殊感觉体表感觉深部感觉内脏感觉视、听、嗅、味、前庭等感觉。触压、温、冷、痛觉肌肉、肌腱、关节等感觉及深部压觉深部痛觉（三）近刺激和远刺激考夫卡把刺激分成近刺激和远刺激两种远刺激是指来自物体本身的刺激，如光波。近刺激是指直接作用于感觉器官的刺激，如物体在网膜上的投影等。远刺激属于物体自身，不会有很大变化；近刺激是感觉器官直接接收到的刺激，每时每刻都在变化。二、感觉的编码（一）什么是感觉编码编码（encode）是指将一种能量转化为另一种能量，或者将一种符号系统转化为另一种符号系统。感觉编码则指外界输入的物理能量或化学能量（如光波和声音）须经过感官的换能作用，转化为神经系统能够接受的神经能或神经冲动方能被加工，这个转化过程就是感觉编码（sensoryencode）。用心理学的术语说，感觉编码就是人脑把外部刺激转变成内部表征的过程。（二）关于感觉编码的理论1．早期的理论——特殊神经能量学说（theoryofspecificnerveenergy）代表人物：19世纪德国著名生理学家缪勒（JohannesMüller,1801-1858）主要观点：各种感觉神经具有自己特殊的能量，它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。感官的性质不同，感觉神经具有的能量不同，由此引起的感觉也是不同的。感觉决定于感觉神经的性质，而不是刺激的性质。我们所感觉到的不是外界的物体，而是我们自己的神经，即神经的某种特殊状态。2.20世纪90年代以后，形成了两种有代表性的理论特异化理论（specificitytheory）模式理论（patterntheory）或模块理论（moduletheory）研究发现，在不同的感觉系统中，神经系统同时采用了特异性编码和模式编码。三、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的活动中枢神经系统特别是大脑皮质的活动四、感受性及其测定感受性——对刺激的感觉能力。感受性的大小用感觉阈限的大小来度量。每种感觉都有两种感受性（sensitivity）和感觉阈限（sensorythreshold）：绝对感受性与绝对感觉阈限差别感受性与差别感觉阈限（一）绝对感受性与绝对感觉阈限刚刚能觉察到的最小刺激量称为绝对阈限（absolutesensorythreshold）。常用心理物理法来测量感觉阈限。绝对感受性（absolutesensitivity）是指刚刚能够觉察出最小刺激量的能力。绝对感受性与绝对阈限在数量上成反比关系。各种感觉的绝对阈限是不同的。（二）差别感受性与差别阈限能觉察出两个刺激的最小差别量称为差别感觉阈限（differencethreshold）或最小觉差（justnoticeabledifference，缩写为JND）对这一最小差别量的感觉能力，叫差别感受性。韦伯定律：1834年，德国生理学家韦伯（Weber）发现，对刺激物的差别感觉，不决定于一个刺激增加的绝对数量，而取决于刺激物的增量与原刺激量的比值。差别感受性与差别阈限也成反比关系。第二节视觉视觉（vision）是人类最重要的一种感觉。在人类获得的外界信息中，80%来自视觉。一、视觉刺激视觉的适宜刺激是380-780nm的电磁波，即可见光。在我们周围的环境中，除光源外，大部分物体不能自行发光，它们只能反射来自太阳或人造光源的光线。在正常情况下，由于人眼不可能直接朝向光源，接受刺激，因此我们接受的光线主要是物体表面反射的光线。二、视觉的生理机制折光机制感光机制传导机制中枢机制（一）眼球由眼球壁和眼球内容物构成。内层中层外层角膜巩膜脉络膜睫状肌虹膜视神经内段视网膜玻璃体房水水晶体屈光介质（二）网膜的构造和换能作用网膜（retina）为一透明薄膜，是眼球的感官部分。外层是锥体细胞和棒体细胞，感光细胞第二层含有双极细胞和其他细胞，最内层含有神经节细胞。锥体细胞和棒体细胞在网膜上的分布不同，功能也不同。在眼膜中央窝，只有锥体，没有棒体，这是网膜上对光最敏感的区域。离开中央窝，棒体细胞急剧增加，在16°～20°处最多。在网膜边缘只有少量的锥体细胞。棒体细胞是夜视细胞，在昏暗的照明条件下起作用，主要感受物体的明、暗；锥体细胞是昼视器官，在中等和强的照明条件下起作用，主要感受物体的细节和颜色。在中央窝附近，来自视网膜的视神经节细胞的神经纤维聚合成视神经的地方没有感光细胞，被称为生理盲点。当光线作用于视觉感受器时，棒体细胞与锥体细胞中的某些化学物质的分子结构发生变化，所释放的能量，能激发感受细胞发放神经冲动，这就是视觉感受器的换能作用。对视觉感受器来说，具有换能作用的物质叫视觉色素。人眼棒体细胞的视觉色素叫视紫红质。人眼的锥体细胞中存在着三种不同的视觉色素，分别对不同波长的光敏感。（三）视觉的传导机制传递机制由三级神经元实现：第一级为网膜双极细胞；第二级为视神经节细胞，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，终止于大脑枕叶的纹状区（布鲁德曼17区）（四）视觉的中枢机制视觉的直接投射区为大脑枕叶的纹状区（布鲁德曼第17区）20世纪60年代以来，休伯（Hubel）和威塞尔（Wiesel）等对视觉感受野的系统研究，对解释视觉的中枢机制产生了深远的影响。视觉感受野（receptivefield）是指网膜上的一定区域或范围。当光刺激到这个区域时，视觉系统中与这个区域有联系的各层神经细胞便会被激活。网膜上的这个区域就是这些神经细胞的感受野。近年来，视觉研究有了很多新的发现。比如发现视觉系统存在两条通路：大细胞通路（M通路）和小细胞通路（P通路）。与这两条通路相联系的是两个不同的视觉功能系统——运动系统和色彩系统。（五）视觉的反馈性调节视觉不仅依赖于视觉感受器的活动，而且依赖于中枢对视觉器官的反馈性调节，视觉器官更有效地感知外部世界。三、视觉的基本现象（一）明度、色调和饱和度视觉的适宜刺激是可见光波。光波的基本特性表现在三个方面：强度波长纯度明度色调饱和度物理特性心理特性明度指由光线强弱决定的视觉经验，是对光源和物体表面的明暗程度的感觉。色调指物体的不同色彩。饱和度反映的是光的成分的纯度。（二）视敏度视敏度（visualacuity）是指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。医学上称之为视力。视敏度的大小通常用视角大小来表示。视角是指物体的大小对眼球光心所形成的夹角。视敏度一般可以分为最小可见敏度、最小间隔敏度和游标敏度三种。（三）颜色混合、色觉缺陷、色觉理论1．什么是颜色颜色是光波作用于人眼所引起的视觉经验。在日常生活中，有广义和狭义的两种颜色。广义的颜色包括非彩色（白色、黑色和各种不同程度的灰色）和彩色（如红、绿、黄、蓝等）。狭义的颜色仅指彩色。2．颜色混合在日常生活中，我们看见的几乎都是含有不同波长的混合光。颜色混合规律主要有以下三条：1）互补律：每一种颜色都有另一种同它相混合而产生白色或灰色的颜色。这两种颜色成为互补色。例如，红色和浅青绿色。2）间色律：混合两种非补色，便产生一种新的介乎它们之间的中间色。例如，红色与蓝色混合产生紫色。3）代替律：相混合的两种颜色，都可以由不同颜色混合后产生的相同颜色来代替。颜色混合可分为两种：色光混合和颜料混合。色光混合是将具有不同波长的光混合在一起。是一种加法过程，是不同波长的光线同时作用于眼睛，在视觉系统中实现的混合。颜料混合是指颜料在调色板上的混合，或油漆、油墨的混合。是由于某些波长的光线被吸收而引起的，是一种减法过程，即将两种颜料混合之后，作用与视觉系统引起的。3．色觉缺陷色觉缺陷包括色弱和色盲。色弱是一种常见的色觉缺陷。色弱患者在男性中占6%。色盲可分为局部色盲和全色盲两类。局部色盲包括红-绿色盲和蓝-黄色盲。前者是最常见的色盲类型，后者则少见。全色盲的人只能看到灰色和白色，丧失了对颜色的感受性。这种病人很少见，在人口中只占0.001%。4．色觉理论1）三色说（trichromatictheory）英国科学家托马斯•杨（T•Young）（1802年）人的视网膜有三种不同的感受器，分别对红、绿、蓝三种波长最敏感。当它们分别受到不同波长的光刺激时，就产生了红、绿、蓝三种不同的颜色经验。霍尔姆霍兹（50多年后）认为每种感受器都对各种波长的光有反应，但红色感受器对长波更敏感，绿色感受器对中波更敏感，蓝色感受器对短波更敏感。当光刺激作用于眼睛时，将在三种感受器中引起不同程度的兴奋。各种颜色经验是由不同感受器按相应的比例活动而产生的。1）三色说（trichromatictheory）评价长处这个理论得到一些实验结果的支持。科学家的确发现了三种锥体细胞分别对不同波长的光具有不同的感受性（Marks,Dobelle&MacNichol,1964）。不足它不能解释红绿色盲。（红绿色盲的患者把光谱的短波部分看成蓝色，长波部分看成黄色，因而没有红绿经验。）2）对立过程理论（opponent-processtheory）黑林（E.Hering）（1874年）视网膜中存在三对视素：黑-白视素、红-绿视素、黄-蓝视素。它们在光刺激的作用下表现为对抗的过程，黑林称之为同化作用（assimilation）和异化作用（disassimilation）。在有光刺激时，黑-白视素异化，产生白色经验；在没有光刺激时，黑-白视素同化，产生黑色经验。同理，在红光刺激下，红-绿视素异化，产生红色经验；在绿光刺激下，红-绿视素同化，产生绿色经验。在黄光作用下，黄-蓝视素异化，产生黄色经验；在蓝光作用下，黄-蓝视素同化，产生蓝色经验。评价两种理论“各有千秋”。三色论适用于对视网膜机制的解释。它解释了当光刺激时，在眼睛中发生了什么。对立过程理论解释的是信息在离开眼睛之后视觉通道上所记录的事件。它解释了信息在到达大脑的过程中是如何被分析的。因此，二者的结合能够更好地解释颜色视觉。（四）视觉后像和闪光融合1.什么是后像当感受器的刺激作用停止以后，感觉并不立即消失，还能保留一个短暂时间。这种在刺激作用停止后暂时保留的感觉印象，叫后像。后像在视觉中表现特别明显。视觉后像有两种：正后像：后像的品质与刺激物相同；负后像：后像的品质与刺激物相反。后像可以使断续的刺激引起连续的感觉，但是断续的刺激必须达到一定的频率。2.什么是闪光融合刚刚能引起连续感觉的最小频率，叫闪光融合临界频率或闪烁临界频率（criticalflickerfrequency，简称CFF）。这时产生的心理效应是闪光融合现象，即当断续的光刺激达到临界频率时，看到的不再是闪光而是融合的不闪动的光。第三节听觉一、听觉刺激听觉的适宜刺激是频率(发声物体每秒钟振动的次数)为16～20000赫兹的声波，其中1000Hz～4000Hz是人耳最敏感的区域。声波的基本特性表现在三个方面：频率振幅波形音调音响音色物理特性