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1、第三章第三章 感觉感觉我们如何认识世我们如何认识世 界？界？我们的知识又是怎样得到的？我们的知识又是怎样得到的？这一切均始于我们的这一切均始于我们的感觉感觉！n1.为什么辣的事物会产生痛觉？n2.如果剥夺人所有接受信息的机会，会怎么样？n3.感觉是如何产生的？感觉的功能是什么？n4.听觉的功能是什么？n5.视觉的功能是什么？n6.触觉、味觉、嗅觉、内部感觉的功能是什么？n7.为什么感觉器官能把外界刺激转化为生理信号？学习目标： 通过本章的学习，掌握感觉的基本概通过本章的学习，掌握感觉的基本概念，了解感觉编码的相关理论，理解感念，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、
2、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。的生理机制以及色觉和听觉理论。目录目录n第一节第一节 感觉的一般概念感觉的一般概念n第二节第二节 视觉视觉n第三节第三节 听觉听觉n第四节第四节 其他感觉其他感觉第一节第一节 感觉的一般概念感觉的一般概念1.1 感觉和感觉的意义感觉和感觉的意义n感觉（感觉（sensation）:人脑对事物的个别属性人脑对事物的个别属性的认识。的认识。n感觉提供了内外环境的信息感觉提供了内外环境的信息。n感觉保证了机体与环境的信息平衡感觉保证了机体与环境的信息平衡。n感觉是人全部
3、心理现象的基础。感觉是人全部心理现象的基础。感觉感觉的意义的意义1.2 感觉的编码感觉的编码外界输入的外界输入的物理能量物理能量和化学能量和化学能量感官的感官的换能作用换能作用神经系统神经系统能够接受的能够接受的神经能或神经能或神经冲动神经冲动n德国生理学家缪斯提出了德国生理学家缪斯提出了神经特殊能量神经特殊能量学说学说。n他认为各种感觉神经具有自己特殊的能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，而不能产感觉神经只能产生一种感觉，而不能产生另外的感觉。生另外的感觉。n这否定了感觉是对客观世界的认识，在这否定
4、了感觉是对客观世界的认识，在认识论上是错误的。认识论上是错误的。1.2 感觉的编码感觉的编码特异化理论和模式理论特异化理论和模式理论n特异化理论特异化理论(specificity theory)感觉感觉n视觉神经元n听觉神经元n痛觉神经元n嗅觉神经元n味觉神经元n肤觉神经元视觉听觉痛觉嗅觉味觉肤觉1.2 感觉的编码感觉的编码n模式理论模式理论(pattern theory)编码是由整编码是由整组神经元的激活模式引组神经元的激活模式引起的，只不过某种神经起的，只不过某种神经元的激活程度较大，而元的激活程度较大，而其他神经元的激活程度其他神经元的激活程度较小。较小。 编码编码1.3 感受性与感觉阈
5、限感受性与感觉阈限 绝对感受性和绝对感觉阈限绝对感受性和绝对感觉阈限 绝对感觉阈限绝对感觉阈限(absolute sensory threshold)绝对感受性绝对感受性（ absolute sensitivity）人的感人的感官器官觉察这种微弱刺激的能力。官器官觉察这种微弱刺激的能力。1.3 感受性与感觉阈限感受性与感觉阈限n差别感受性和差别阈限差别感受性和差别阈限n差别阈限差别阈限（difference threshold）差别感受性差别感受性（difference sensitivity）对最对最小差异量的感觉能力。小差异量的感觉能力。1.3 感受性与感觉阈限感受性与感觉阈限n韦伯定律（
6、韦伯定律（Webers law）：）：n KI / I n（I为标准刺激的强度或原刺为标准刺激的强度或原刺激量；激量；I为引起差别感觉的为引起差别感觉的刺激增量，即刺激增量，即JND；K为常为常数。）数。）n根据韦伯分数的大小，可以根据韦伯分数的大小，可以判断某种感觉的敏锐度。韦判断某种感觉的敏锐度。韦伯分数越小，感觉越敏锐。伯分数越小，感觉越敏锐。但是，韦伯定律只适应于中但是，韦伯定律只适应于中等强度的刺激。等强度的刺激。 1.3 感受性与感觉阈限感受性与感觉阈限 有关刺激强度与感觉大小关有关刺激强度与感觉大小关系的理论：系的理论： 费希纳的对数定律：费希纳的对数定律： PK logI 公式
7、表明当刺激强度按几何公式表明当刺激强度按几何级数增加时，感觉强度只按级数增加时，感觉强度只按算术级上升。当物理量迅速算术级上升。当物理量迅速上升时，感觉量是逐步变化上升时，感觉量是逐步变化的。的。1.3 感受性与感觉阈限感受性与感觉阈限n斯蒂文斯的乘方定律：斯蒂文斯的乘方定律：PK In n知觉的大小是与刺激量的乘方成正比例知觉的大小是与刺激量的乘方成正比例的。的。 n注意：费希纳的对数定律是在韦伯定律注意：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。等强度的刺激时才适用。第二节第二节 视觉视觉2.1 视觉的生理机制视觉
8、的生理机制n视觉视觉光刺激于人眼所产生的。光刺激于人眼所产生的。n其生理机制：折光机制、感觉机制、传其生理机制：折光机制、感觉机制、传导机制和中枢机制。导机制和中枢机制。2.2 视觉的基本现象视觉的基本现象1856年，赫尔姆霍茨放弃了年，赫尔姆霍茨放弃了一种感受器只对一种波长敏感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的看法，认为每种感受器都对各种波长的光有反应。但是不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同颜色的感受器对不同波长的光敏感性不同。光敏感性不同。不足不足：它不能解释红绿色盲：它不能解释红绿色盲.正常人眼中的色觉和色盲患者眼中的色觉正常人眼中的色觉和色盲患
9、者眼中的色觉色盲检查图色盲检查图2.2 视觉的基本现象视觉的基本现象n2、对立过程理论对立过程理论 (opponent-process theory)：黑林提出了四色论黑林提出了四色论过程理过程理论的前身，黑林认为：视网膜论的前身，黑林认为：视网膜存在着三对视素：黑白视素、存在着三对视素：黑白视素、红绿视素、黄蓝视素。他红绿视素、黄蓝视素。他们在光的刺激下表现为对抗的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。过程，即同化作用和异化作用。n赫尔维奇和詹米逊赫尔维奇和詹米逊发现了三发现了三种对立细胞：黑白、红绿、黄蓝。种对立细胞：黑白、红绿、黄蓝。其中黑白细胞与明度有关，红绿其中黑白细
10、胞与明度有关，红绿和黄蓝细胞与颜色编码有关。和黄蓝细胞与颜色编码有关。n在网膜水平，色觉是按三色理论在网膜水平，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，颜色的信息加工表更高水平上，颜色的信息加工表现为对立的过程。现为对立的过程。 2.2 视觉的基本现象视觉的基本现象2.2 视觉的基本现象视觉的基本现象n1、暗适应：照明停止或由亮处转入暗处时、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。视觉感受性提高的时间过程。n2、明适应：照明开始或由暗处转入明处时、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。视觉感受性下降的时间过程
11、。2.2 视觉的基本现象视觉的基本现象n3、普肯耶现象：当人们从锥体视觉向棒体、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，出现了明度不同向短波方向移动，因而，出现了明度不同的变化，这种现象就叫普肯耶现象。的变化，这种现象就叫普肯耶现象。2.2 视觉的基本现象视觉的基本现象n4、马赫带：指人们在明暗变、马赫带：指人们在明暗变化的边界，常常在亮区看到化的边界，常常在亮区看到一条更亮的光带，而在暗区一条更亮的光带，而在暗区看到一条更暗的线条。这就看到一条更暗的线条。这就是马赫带现象，马赫带不是是马赫带现象，马赫带不
12、是由于刺激能量的分布，而是由于刺激能量的分布，而是由于神经网络对视觉信息进由于神经网络对视觉信息进行加工的结果。行加工的结果。n5、后像：刺激物对感受、后像：刺激物对感受器的作用停止后，感觉现器的作用停止后，感觉现象并不立即消失，它能保象并不立即消失，它能保留一个短暂时间，这种现留一个短暂时间，这种现象就叫后像。象就叫后像。2.2 视觉的基本现象视觉的基本现象注視圖中的花至少三十秒，然後直接將視線移到屏幕注視圖中的花至少三十秒，然後直接將視線移到屏幕上的白色區域或者是一張白紙上上的白色區域或者是一張白紙上感觉对比感觉对比万绿丛中一点红视觉的对此万绿丛中一点红视觉的对此2.2 视觉的基本现象视觉
13、的基本现象n6、闪光融合：断续的闪光由于频率增加，人们会、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。得到融合的感觉，这种现象叫闪光融合。n7、视觉掩蔽：在某种时间条件下，当一个闪光出、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。闪光的觉察，这种效应叫视觉掩蔽。n8、视敏度：指视觉系统分辨最小物体或物体细节、视敏度：指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。的能力。第三节第三节 听觉听觉3.1 听觉的生理机制听觉的生理机制n耳（外耳、中耳、内耳）耳（
14、外耳、中耳、内耳）n外耳：耳廓、外耳道外耳：耳廓、外耳道n中耳：鼓膜、三块听小鼓、卵圆窗和正中耳：鼓膜、三块听小鼓、卵圆窗和正圆窗。圆窗。n内耳：前庭器官和耳蜗。内耳：前庭器官和耳蜗。n传导和中枢机制传导和中枢机制3.2 听觉基本现象听觉基本现象 1、音调和频率、音调和频率: 音调是一种心理量，它音调是一种心理量，它与声波物理特性频率的与声波物理特性频率的变化不完全对应。变化不完全对应。 2、音响和频率：在相同、音响和频率：在相同的声压水平上，不同频率的声压水平上，不同频率的声音响度是不同的。而的声音响度是不同的。而不同的声压水平却可产生不同的声压水平却可产生同样的音响。同样的音响。3.2 听
15、觉基本现象听觉基本现象 3、人的听觉频率范围、人的听觉频率范围:1620000赫兹，其中赫兹，其中1000赫兹赫兹4000赫兹是人耳最敏感的区域。赫兹是人耳最敏感的区域。3.3 听觉理论听觉理论n频率理论频率理论也叫电话理论。也叫电话理论。是是18861886年，物理学家罗年，物理学家罗费尔费尔提出来的。提出来的。n这种理论认为，内耳的基底膜这种理论认为，内耳的基底膜是和镫骨按相同频率运动的。是和镫骨按相同频率运动的。不足不足：频率理论难以解释人耳对声音频率的分析。：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人耳基底膜不能作每秒10001000次以上的快速运动。次以上的快速运动
16、。这是和人耳能够接受超过这是和人耳能够接受超过10001000赫兹以上的声音不赫兹以上的声音不相符合的。相符合的。3.3 听觉理论听觉理论n共鸣理论共鸣理论也叫位置理也叫位置理论，赫尔姆霍茨提出。声音论，赫尔姆霍茨提出。声音刺激频率高，短纤维发生共刺激频率高，短纤维发生共鸣，作出反应；声音刺激频鸣，作出反应；声音刺激频率低，长纤维发生共鸣，作率低，长纤维发生共鸣，作出反应。出反应。n 竖琴竖琴3.3 听觉理论听觉理论n行波理论行波理论生理学家冯生理学家冯贝克西发展了共鸣理贝克西发展了共鸣理论提出了新的位置理论行波理论。论提出了新的位置理论行波理论。n声波传到人耳，将引起整个基底膜的振动，声波传
17、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幅度也随着逐渐增高，从而实现了对不同频率的分析。分析。n但是行波理论难以解释但是行波理论难以解释500赫兹以下的声音对基赫兹以下的声音对基底膜的影响。底膜的影响。3.3 听觉理论听觉理论n神经齐射理论神经齐射理论n韦弗尔提出。当韦弗尔提出。当声音频率低于声音频率低于400赫赫兹时，听神经个别纤兹时，听神经个别纤维的发放频率是和频维的发放频率是和频率对应的，当声音频率对应的，当声音频率提高，神经纤维将率提高，神经纤维将按齐射原则发生作用。按
18、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 神经齐射第四节第四节 其他感觉其他感觉4 .1 皮肤感觉皮肤感觉n1. 肤觉肤觉n刺激作用于皮肤而引起各种各样的感觉，这就是肤觉肤觉。n肤觉的基本形态:触觉、冷觉、温觉、痛觉。n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 皮肤感觉皮肤感觉n2. 痛觉痛觉n痛觉的意义：保护机体免受伤害。n痛觉受到许多因素的影响：n文化环境n经验n暗示n注意4 .2 味觉和嗅觉味觉和嗅觉n1. 味觉味觉n味觉的适宜刺激是能溶于水的化学物质。n舌尖，甜味；舌根，苦味；两侧，酸味；两侧前部，咸
19、味。4 .2 味觉和嗅觉味觉和嗅觉n2. 2. 嗅觉嗅觉n嗅觉的适宜刺激是能溶解的、有气味的气体分子。n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n1. 1. 动觉动觉n动觉：身体运动的信息，感受器位于肌肉，肌腱和关节中。n2.2.平衡觉平衡觉n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。n3.3.内脏感觉内脏感觉n内脏器官活动状况的感觉，感受器位于各脏器的壁上。本章总结本章总结感觉：感觉： 一般概念、感觉编一般概念、感觉编码理论、有关刺激强码理论、有关刺
20、激强度与感觉大小关系的度与感觉大小关系的理论；理论；其他感觉其他感觉视觉：视觉： 生理机制以及相关生理机制以及相关理论；理论；听觉听觉 生理机制以及相关生理机制以及相关理论。理论。思考题思考题n1. 名词解释：感觉编码、绝对感受性和绝名词解释：感觉编码、绝对感受性和绝对感觉阈限、差别阈限以及差别感受性、侧对感觉阈限、差别阈限以及差别感受性、侧抑制、普肯耶现象、马赫带、后像、闪光融抑制、普肯耶现象、马赫带、后像、闪光融合、视觉掩蔽、视敏度。合、视觉掩蔽、视敏度。n2. 感觉有什么意义？有关感觉的编码理论感觉有什么意义？有关感觉的编码理论有哪些？有哪些？n3.有关刺激强度与感觉大小关系的理论有哪有关刺激强度与感觉大小关系的理论有哪些？些？思考题思考题n4. 视觉的生理机制是什么？视觉的生理机制是什么？n5. 解释明适应与暗适应的原理。解释明适应与暗适应的原理。n6. 有关色觉的理论有哪些，它们有哪些不足？有关色觉的理论有哪些，它们有哪些不足？n7. 听觉的生理机制是怎样的？听觉的生理机制是怎样的？n8. 有关听觉的理论都有哪些？有关听觉的理论都有哪些？