第三章 感覺.ppt

1、第三章 感覺,我們?nèi)绾握J(rèn)識世 界？,我們的知識又是怎樣得到的？,這一切均始于我們的感覺！,教學(xué)目標(biāo)：,通過本章的教學(xué)，使學(xué)生掌握感覺的基本概念，了解感覺編碼的相關(guān)理論，理解感受性與感覺閾限的關(guān)系，以及韋伯定律、對數(shù)定律和乘方定律。了解視覺、聽覺的生理機(jī)制以及色覺和聽覺理論。,目錄,第一節(jié) 感覺的一般概念 第二節(jié) 視覺 第三節(jié) 聽覺 第四節(jié) 其他感覺,本章重點(diǎn)：,（1）感覺的概念、規(guī)律 （2）色覺理論、人耳對聲音頻率的分析 本章難點(diǎn)： （1）色覺理論 （2）人耳對聲音頻率的分析 （3）感覺現(xiàn)象,第一節(jié) 感覺的一般概念,1.1 感覺和感覺的意義,感覺（sensation）:人腦對事物的個別屬性的認(rèn)

2、識。,感覺提供了內(nèi)外環(huán)境的信息。,感覺保證了機(jī)體與環(huán)境的信息平衡。,感覺是人全部心理現(xiàn)象的基礎(chǔ)。,感覺 的意義,1.2感覺的分類,感 覺,外部感覺,內(nèi)部感覺,視覺,聽覺,味覺,嗅覺,皮膚感覺,內(nèi)臟感覺,本體感覺,1.2 近刺激和遠(yuǎn)刺激,考夫卡 （koffka ,1935) 近刺激是指直接作用于感覺器官的刺激。（感覺器官接受的刺激） 遠(yuǎn)刺激是指來自物體本身的刺激（事物本身固有的特性）,1.3 感覺的編碼,編碼是指將一種能力轉(zhuǎn)化為另一種能量，或?qū)⒁环N符號系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為另一種符號系統(tǒng),外界輸入的 物理能量 和化學(xué)能量,感官的 換能作用,神經(jīng)系統(tǒng) 能夠接受的 神經(jīng)能或 神經(jīng)沖動,1.神經(jīng)特殊能量學(xué)說。（德

3、國生理學(xué)家繆勒） 他認(rèn)為各種感覺神經(jīng)具有自己特殊的能量，他們在性質(zhì)上是互相區(qū)別的。每種感覺神經(jīng)只能產(chǎn)生一種感覺，而不能產(chǎn)生另外的感覺。（感覺不是物體的，而是自身的神經(jīng)特質(zhì)） 這否定了感覺是對客觀世界的認(rèn)識，在認(rèn)識論上是錯誤的。,1.3感覺的編碼,2.特異化理論和模式理論,（1）特異化理論(specificity theory)編碼不僅發(fā)生在感覺器官上，而且發(fā)生在神經(jīng)系統(tǒng)的不同層面上,感覺,視覺神經(jīng)元,聽覺神經(jīng)元,痛覺神經(jīng)元,嗅覺神經(jīng)元,味覺神經(jīng)元,膚覺神經(jīng)元,視 覺,聽 覺,痛 覺,嗅 覺,味 覺,膚 覺,1.3 感覺的編碼,（2）模式理論(pattern theory)編碼是由整組神經(jīng)元的激

4、活模式引起的，只不過某種神經(jīng)元的激活程度較大，而其他神經(jīng)元的激活程度較小。,編碼,1.3 感受性與感覺閾限,絕對感受性和絕對感覺閾限 絕對感覺閾限(absolute sensory threshold),絕對感受性（ absolute sensitivity）人的感官器官覺察這種微弱刺激的能力。,1.3 感受性與感覺閾限,差別感受性和差別閾限 差別閾限（difference threshold）,差別感受性（difference sensitivity）對最小差異量的感覺能力。,1.3 感受性與感覺閾限,韋伯定律（Webers law）： KI / I （I為標(biāo)準(zhǔn)刺激的強(qiáng)度或原刺激量；I為引起

5、差別感覺的刺激增量，即JND；K為常數(shù)。） 根據(jù)韋伯分?jǐn)?shù)的大小，可以判斷某種感覺的敏銳度。韋伯分?jǐn)?shù)越小，感覺越敏銳。但是，韋伯定律只適應(yīng)于中等強(qiáng)度的刺激。,1.4 感受性與感覺閾限,有關(guān)刺激強(qiáng)度與感覺大小關(guān)系的理論： 費(fèi)希納的對數(shù)定律： PK logI 公式表明當(dāng)刺激強(qiáng)度按幾何級數(shù)增加時，感覺強(qiáng)度只按算術(shù)級上升。當(dāng)物理量迅速上升時，感覺量是逐步變化的。,1.4 感受性與感覺閾限,斯蒂文斯的乘方定律：PK In 知覺的大小是與刺激量的乘方成正比例的。 注意：費(fèi)希納的對數(shù)定律是在韋伯定律的基礎(chǔ)上研究的，所以該定律只有在中等強(qiáng)度的刺激時才適用。,第二節(jié) 視覺,2.1 視覺刺激,人獲得的外界信息80%

6、來自于視覺. 產(chǎn)生視覺條件: 一是外部條件光（380780NM） 二是內(nèi)部條件視覺器官（眼、傳導(dǎo)機(jī)制、中樞機(jī)制）,2.2 視覺的生理機(jī)制,視覺光刺激于人眼所產(chǎn)生的。 其生理機(jī)制：折光機(jī)制、感覺機(jī)制、傳導(dǎo)機(jī)制和中樞機(jī)制。,眼的結(jié)構(gòu),角膜-鏡頭,角膜是光線進(jìn)入眼球的第一道關(guān)口。其屈光力為42D左右，占眼球表面積 的1/6，直徑為11.5毫米，中央厚0.6毫米，旁邊厚1毫米。俗稱“黑眼珠”，其實它透明無瑕 ，只是由于眼球壁的其他部分好像照相機(jī)的暗箱、當(dāng)人們通過這層透明組織看黝黑的眼內(nèi)時 ，才產(chǎn)生黑的感覺，角膜組織分5層：上皮層、前彈力層、基質(zhì)層、后彈力層、內(nèi)皮細(xì)胞層 。角膜上皮層有十分敏感的感覺神經(jīng)

7、末梢、但對冷覺不敏感，因此有“不怕冷的大將軍”之 說。如果角膜上皮受損，一般24小時內(nèi)不留痕跡地愈合。如果角膜受損嚴(yán)重，則愈合后留 下瘢痕，嚴(yán)重的呈瓷白色，好似鏡頭上的霉斑，影響視力。,瞳孔-光圈,瞳孔，俗稱瞳仁，直徑為2.53毫米。嬰兒和老人瞳孔較小。外面光線 強(qiáng)的時候，瞳孔縮??；光線弱的時候，瞳孔變大，從而使眼睛里接受的光線總是恰到好處。一旦失調(diào)，則曝光不當(dāng)。,晶狀體-全自動變焦鏡頭,晶狀體，位于瞳孔虹膜后面，呈雙凸透鏡。正常人既能看近又能 看遠(yuǎn)，全依賴于晶狀體的調(diào)節(jié)?？催h(yuǎn)時，睫狀肌放松，懸韌帶繃緊，晶狀體變扁平，折光力 減少；看近時，睫狀肌收縮，懸韌帶放松，晶狀體依靠其本身彈性變凸，折光

8、力增加。通過 如此調(diào)節(jié)，使光線能聚焦在視網(wǎng)膜黃斑上。如果通過調(diào)節(jié)，光線不能聚焦在視網(wǎng)膜上，就存 在屈光不正。光線聚焦在視網(wǎng)膜之前稱為近視眼；聚焦在視網(wǎng)膜之后稱為遠(yuǎn)視眼；不能聚焦在 一個點(diǎn)，稱為散光眼。,視網(wǎng)膜-膠卷,視網(wǎng)膜，起感光功能。感光最敏銳的那部分，稱為黃斑。雖然視網(wǎng)膜很薄，結(jié)構(gòu)卻很 復(fù)雜，分為10層，感光的細(xì)胞主要是視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞。視錐細(xì)胞主要負(fù)責(zé)明視覺和色覺 ，視桿細(xì)胞主要負(fù)責(zé)暗視覺。 脈絡(luò)膜-照相機(jī)的暗箱。主要由血管組成，因此還兼有營養(yǎng)眼球的責(zé)任 眼球的發(fā)育-眼球的發(fā)育從小到大，在3歲前為快相期，即由出生后的18毫米發(fā)育到21毫米；在15歲前為慢相期，眼球發(fā)展到23毫米左右，到

9、青春期發(fā)展變慢，25歲以后基本穩(wěn)定,-虹膜光圈的葉片,虹膜，如果光線過強(qiáng)，虹膜內(nèi)瞳孔括約肌收縮，則瞳孔縮??；光線變?nèi)?，虹膜開大肌收縮，瞳孔變大。根據(jù)虹膜內(nèi)含色素的不同，虹膜呈現(xiàn)不同的顏色。白種人虹 膜色素較少，呈灰藍(lán)色；黃種人色素較多，呈棕黃色；黑人色素最多，呈黑色。,鞏膜-相機(jī)殼,鞏膜，對眼球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用，白色不透明，厚約1毫米，占據(jù)整個眼球后 面約5/6的范圍。俗稱眼白，就是靠近角膜的鞏膜和其上一層透明球結(jié)膜,網(wǎng)膜的換能作用,光線作用用于眼，棒體細(xì)胞與錐體細(xì)胞的一些化學(xué)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，它所釋放的能量，能激發(fā)感受細(xì)胞發(fā)放神經(jīng)沖動，這就是視覺換能作用。,2.3 視覺的傳導(dǎo)機(jī)制,電信

10、號沿著視神經(jīng)傳至大腦。 傳遞機(jī)制由三級神經(jīng)元實現(xiàn)： 第一級為網(wǎng)膜雙級細(xì)胞;第二級視神經(jīng)節(jié)發(fā)出的神經(jīng)纖維,在視交叉處實現(xiàn)交叉,傳至丘腦的外側(cè)膝狀體;第三級神經(jīng)元的纖維從外側(cè)膝狀體發(fā)出,終止于大腦的枕葉的紋狀區(qū).,2.3 視覺的傳導(dǎo)機(jī)制,2.4 視覺的基本現(xiàn)象,1856年，赫爾姆霍茨放棄了一種感受器只對一種波長敏感的看法，認(rèn)為每種感受器都對各種波長的光有反應(yīng)。但是不同顏色的感受器對不同波長的光敏感性不同。 不足：它不能解釋紅綠色盲。,2.3 視覺的基本現(xiàn)象,2、對立過程理論 (opponent-process theory)：黑林提出了四色論過程理論的前身，黑林認(rèn)為：視網(wǎng)膜存在著三對視素：黑白視素

11、、紅綠視素、黃藍(lán)視素。他們在光的刺激下表現(xiàn)為對抗的過程，即同化作用和異化作用。,赫爾維奇和詹米遜發(fā)現(xiàn)了三種對立細(xì)胞：黑白、紅綠、黃藍(lán)。其中黑白細(xì)胞與明度有關(guān)，紅綠和黃藍(lán)細(xì)胞與顏色編碼有關(guān)。 在網(wǎng)膜水平，色覺是按三色理論提供的原理產(chǎn)生的；而視覺系統(tǒng)更高水平上，顏色的信息加工表現(xiàn)為對立的過程。,2.3 視覺的基本現(xiàn)象,2.3 視覺的基本現(xiàn)象,1、暗適應(yīng)：照明停止或由亮處轉(zhuǎn)入暗處時視覺感受性提高的時間過程。 2、明適應(yīng)：照明開始或由暗處轉(zhuǎn)入明處時視覺感受性下降的時間過程。,2.3視覺的基本現(xiàn)象,3、普肯耶現(xiàn)象：當(dāng)人們從錐體視覺向棒體視覺轉(zhuǎn)變時，人眼對光譜的最大感受性將向短波方向移動，因而，出現(xiàn)了明度

12、不同的變化，這種現(xiàn)象就叫普肯耶現(xiàn)象。,2.3 視覺的基本現(xiàn)象,4、馬赫帶：指人們在明暗變化的邊界，常常在亮區(qū)看到一條更亮的光帶，而在暗區(qū)看到一條更暗的線條。這就是馬赫帶現(xiàn)象，馬赫帶不是由于刺激能量的分布，而是由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對視覺信息進(jìn)行加工的結(jié)果。,5、后像：刺激物對感受器的作用停止后，感覺現(xiàn)象并不立即消失，它能保留一個短暫時間，這種現(xiàn)象就叫后像。,2.3 視覺的基本現(xiàn)象,2.3視覺的基本現(xiàn)象,6、閃光融合：斷續(xù)的閃光由于頻率增加，人們會得到融合的感覺，這種現(xiàn)象叫閃光融合。 7、視覺掩蔽：在某種時間條件下，當(dāng)一個閃光出現(xiàn)在另一個閃光之后，這個閃光能影響到對前一個閃光的覺察，這種效應(yīng)叫視覺掩蔽。

13、8、視敏度：指視覺系統(tǒng)分辨最小物體或物體細(xì)節(jié)的能力。,第三節(jié) 聽覺,3.1 聽覺的生理機(jī)制,耳（外耳、中耳、內(nèi)耳） 外耳：耳廓、外耳道 中耳：鼓膜、三塊聽小鼓、卵圓窗和正圓窗。 內(nèi)耳：前庭器官和耳蝸。 傳導(dǎo)和中樞機(jī)制,3.2 聽覺基本現(xiàn)象,1、音調(diào)和頻率: 音調(diào)是一種心理量，它與聲波物理特性頻率的變化不完全對應(yīng)。 2、音響和頻率：在相同的聲壓水平上，不同頻率的聲音響度是不同的。而不同的聲壓水平卻可產(chǎn)生同樣的音響。,3.2 聽覺基本現(xiàn)象,3、人的聽覺頻率范圍:1620000赫茲，其中1000赫茲4000赫茲是人耳最敏感的區(qū)域。,3.3 聽覺理論,頻率理論也叫電話理論。是1886年，物理學(xué)家羅費(fèi)爾

14、提出來的。 這種理論認(rèn)為，內(nèi)耳的基底膜是和鐙骨按相同頻率運(yùn)動的。,不足：頻率理論難以解釋人耳對聲音頻率的分析。 人耳基底膜不能作每秒1000次以上的快速運(yùn)動。 這是和人耳能夠接受超過1000赫茲以上的聲音不 相符合的。,3.3 聽覺理論,共鳴理論也叫位置理論，赫爾姆霍茨提出。聲音刺激頻率高，短纖維發(fā)生共鳴，作出反應(yīng)；聲音刺激頻率低，長纖維發(fā)生共鳴，作出反應(yīng)。 豎琴,3.3 聽覺理論,行波理論生理學(xué)家馮貝克西發(fā)展了共鳴理論提出了新的位置理論行波理論。 聲波傳到人耳，將引起整個基底膜的振動，振動從耳蝸底部開始，逐漸向蝸頂推進(jìn)，振動的幅度也隨著逐漸增高，從而實現(xiàn)了對不同頻率的分析。 但是行波理論難以

15、解釋500赫茲以下的聲音對基底膜的影響。,3.3 聽覺理論,神經(jīng)齊射理論 韋弗爾提出。當(dāng)聲音頻率低于400赫茲時，聽神經(jīng)個別纖維的發(fā)放頻率是和頻率對應(yīng)的，當(dāng)聲音頻率提高，神經(jīng)纖維將按齊射原則發(fā)生作用。,四種理論的劃分,地點(diǎn)說 共鳴 行波 頻率說 頻率 神經(jīng)齊射,第四節(jié) 其他感覺,4 .1 皮膚感覺,1. 膚覺 刺激作用于皮膚而引起各種各樣的感覺，這就是膚覺。 膚覺的基本形態(tài):觸覺、冷覺、溫覺、痛覺。 膚覺的重要意義： 對事物的空間特性的認(rèn)識。 對視覺和聽覺的補(bǔ)償作用。 維持機(jī)體與環(huán)境的平衡。,4 .1 皮膚感覺,2. 痛覺 痛覺的意義：保護(hù)機(jī)體免受傷害。 痛覺受到許多因素的影響： 文化環(huán)境 經(jīng)

16、驗 暗示 注意,4 .2 味覺和嗅覺,1. 味覺 味覺的適宜刺激是能溶于水的化學(xué)物質(zhì)。 舌尖，甜味；舌根，苦味；兩側(cè)，酸味；兩側(cè)前部，咸味。,4 .2 味覺和嗅覺,2. 嗅覺 嗅覺的適宜刺激是能溶解的、有氣味的氣體分子。 現(xiàn)在普遍認(rèn)為在嗅覺感受器上有不同的“洞”，或“口袋”。象拼圖游戲一樣，當(dāng)一個分子的一部分與一個相同形狀的洞匹配時便產(chǎn)生了化學(xué)氣味。這被稱為鎖和鑰匙理論。,4.3 內(nèi)部感覺,1. 動覺 動覺：身體運(yùn)動的信息，感受器位于肌肉，肌腱和關(guān)節(jié)中。 2.平衡覺 平衡覺：反映頭部運(yùn)動速率和方向的感覺，其感受器是前庭器官。 3.內(nèi)臟感覺 內(nèi)臟器官活動狀況的感覺，感受器位于各臟器的壁上。,本章總結(jié),感覺： 一般概念、感覺編碼理論、有關(guān)刺激強(qiáng)度與感覺大小關(guān)系