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1、,二、视觉,1视觉的含义2视觉现象3视觉的生理基础4视觉理论,视觉刺激,世界中充满了不同波长的电磁波人眼看到的只是其中的一小部分光波，即380780毫微米的光波，这就是视觉的适宜刺激。宇宙中能够产生光线的物体叫光源。其中最重要的是太阳。太阳光是一种混合光，由不同波长的光线混合而成。太阳光通过三棱镜的折射，可产生由红到紫的各色光谱。经过色散后不能再继续分解的光，叫单色光。在正常情况下，我们接受的光线主要是物体表面反射的光线。,视觉的适宜刺激：波长为380 毫微米到780毫微米之间光波，也叫可见光。可见光谱具有三维特点：波长、强度、纯度，这些特点引起我们对应的视觉经验色调、明度、饱和度。,视敏度指
2、视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。,视觉过程的生理机制,光刺激引起视觉的过程，首先是光线透过眼的折光系统到达视网膜，并在视网膜中形成物像，同时兴奋视网膜的感光细胞,然后冲动沿视神经传导到大脑皮质的视觉中枢产生视觉。,视觉的生理机制包括折光机制、感觉机制、传导机制和中枢机制。(一)折光机制和感光机制眼球由眼球壁和眼球内容物构成。人的眼球壁分三层：外层为巩膜和角膜。中层为虹膜、睫状肌和脉络膜。内层包括视网膜和视神经内段。眼球内容物包括：晶体、房水和玻璃体，它们都是折光介质。,眼睛的折光系统由角膜、房水、晶状体和玻璃体组成。它们具有透光和折光作用。当眼睛注视外物时，由物体发出的光线通过上述折光装
3、置使物像聚焦在视网膜的中央凹，形成清晰的物像。眼的折光系与凸透镜相似，在视网膜上形成的物像是倒置的、左右换位的。由于大脑皮质的调节和习惯的形成，我们仍把外物感知为正立的。,网膜的感光作用,网膜的构造：视网膜是眼睛最重要的部分，由感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）、双极细胞和神经节细胞形成三层。感光细胞组成视网膜的最外层，离光源最远。光线到达感光细胞前，必须通过视网膜的所有各层。视杆细胞约一亿二千万个，主要分布在视网膜的周围部分；视锥细胞约七百万个，主要分布在视网膜中央部分。特别是中央凹，全是视锥细胞。视神经穿出眼球的地方没有感光细胞，叫盲点。,棒体细胞和锥体细胞的功能视杆细胞对弱光很敏感，但不能感
4、受颜色和物体的细节；视锥细胞则专门感受强光和颜色刺激，能分辨物体颜色和细节，但在暗光时不起作用。视杆细胞含有视紫红质的感光物质。视紫红质在弱光作用下，分解为视黄醛和视蛋白，并使视杆细胞去极化，产生神经冲动，把信息传向大脑,产生暗视觉。视锥细胞中的感光物质叫视紫蓝质，能感受强光。有三类视锥细胞分别含有感红色素、感绿色素和感蓝色素，它们各自分别对红、绿、蓝色光最为敏感。,（二）传导机制和中枢机制视觉传导通路有三级神经元。视网膜的感光细胞接受刺激后，将冲动传至双极细胞（第一级神经元），再传至视网膜的神经节细胞（第二级神经元）。神经节细胞的轴突集合成视神经，入颅腔后延续为视交叉。在视交叉处，来自两眼的
5、视神经纤维，每侧有一半交叉至对侧，余者不交叉。由外侧膝状体起始为第三级神经元，其细胞的轴突组成视放射，最后到达枕叶的距状裂两侧的纹区。,视网膜上各个不同的点，在视觉传入通路和皮质视区是按空间对应原则投射的。来自视网膜中央部分的传入纤维投射于枕叶的枕极，来自视网膜周围部分的传入纤维投射于枕叶的较前部分，即皮质的内侧面。由于视网膜是点对点地投射在皮质上，所以皮质视区的微小损伤就会引起视野对应部分的盲。当视网膜的兴奋达到皮质后，枕叶区的脑电图便发生变化，节律被抑制，产生带有断续频率的振动，这时便产生了视觉。,在视觉过程中各级视觉中枢还有传出性的神经支配，对视觉器官进行反馈性调节，如瞳孔的变化、眼朝光
6、源方向转动、水晶体曲度的改变等，以保证在视网膜上形成清晰的物像。,（1）色调：是彩色的最重要属性，它决定了颜色的重要性质和特点。红橙黄绿等颜色的区别就是色调。它是由光的波长所决定的。物体的色调主要是由物体表面所反射的光线的照射时才呈现出颜色。（2）明度：是指颜色的明暗程度，主要取决于光的强度。强度越大颜色越亮，最后接近白色；强度越小，颜色越暗，最后接近黑色。,颜色视觉,（3）饱和度：是指彩色的纯洁度，它决定于光波的纯度。饱和度是指一种颜色所含的是单一波长还是两种波长以上的光。单一波长的颜色其饱和度最大，彩色中掺入白、灰或黑色越多，就越不饱和。,颜色混合在日常生活中引起颜色视觉的光线绝大多数都是
7、不同波长光波混合在一起的混合光，各种混合光的颜色都是由红、绿、蓝这三种原色按各种比例混合而成的。1、加色法：红色+绿色=黄色（色光混合）红色+蓝色=紫色 蓝色+绿色=青色 红色+绿色+蓝色=白色,2、减色法：原色为青、紫、黄。（颜料混合）青色=白色 红色 紫色=白色 绿色 黄色=白色 蓝色,色光的混合,颜料的混合,红,绿,蓝,黄,橙,紫,青,白,加色法和减色法图示,加色法：红色+绿色=黄色 红色+蓝色=紫色 蓝色+绿色=青色 红色+绿色+蓝色=白色,减色法：原色为青、紫、黄。青色=白色 红色 紫色=白色 绿色 黄色=白色 蓝色,颜色混合有三种规律：（1）互补律：每一中颜色都有另一种同它相混合而
8、产生白色或灰色的颜色，这两种颜色成为互补色。如：红色和浅青绿色、橙色和青色、黄色和蓝色、绿色和紫色等。（2）间色律：混合两种非补色，能产生一种新的介于二者之间的中间色。如：红色与蓝色混合产生紫色，红色与黄色混合产生橙色。（3）代替律：不同颜色混合后产生的相同的颜色可以彼此互相代替。代替律说明，不管颜色的原来成分如何，只要感觉上的颜色是相似的，就可以互相代替，产生同样的视觉效应。,色觉缺陷指色弱和色盲。（1）色弱：主要表现为对光谱的红色和绿色区的颜色分辨能力较差。是程度较微的色盲。（2）色盲：分为局部色盲和全色盲。A、局部色盲：有红绿色盲和蓝黄色盲。B、全色盲：没有色调感。占人口的十万分只二或三
9、，且多为先天性。,例：颜色与心理色彩和光线一样，也会对人的生理心理产生影响。它不但影响人的视觉神经，还进而影响心脏、内分泌机能、中枢神经系统的活动。西方心理学家中有人提出，常见的赤橙黄绿青蓝紫等颜色对人的生理有不同的影响。红色：刺激和兴奋神经系统，增加肾上腺素分泌和增进血液循环。橙色：诱发食欲，帮助恢复健康和吸收钙。黄色：可刺激神经和消化系统。,绿色：有益于消化和身体平衡，有镇静作用。蓝色：能降低脉搏、调整体内平衡。靛蓝：调和肌肉、止血、影响视听嗅觉。紫色：对运动神经和心脏系统有压抑作用。黑色：精神压抑。导致疾病发生。思考题：颜色是主观的还是客观的？为什么？,视觉的基本理论,1856年，赫尔姆
10、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。,视觉的基本理论,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、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。,黑林(E.Hering)的对立颜色学说也叫做四色学说。1878年黑林观察到颜色现象总是以红-绿，黄-蓝，黑-白成对关系发生的，因而假定视网膜中有三对视素：白-黑视素、红-绿视素、黄-蓝视素。这三对视素的代谢作用包
11、括建设(同化)和破坏(异化)两种对立的过程。光刺激破坏白-黑视素，引起神经冲动产生白色感觉。无光刺激时白-黑视素便重新建设起来，所引起的神经冲动产生黑色感觉。对红-绿视素，红光起破坏作用，绿光起建设作用。对黄-蓝视素，黄光起破坏作用，蓝光起建设作用。因为种种颜色都有一定的明度，即含有白色成份，所以每一颜色不仅影响其本身视素的活动，而且也影响白-黑视素的活动。,人的视网膜中存在三对视素：白黑视素、红绿视素和黄蓝视素，这三对视素通过包括分解（异化）和合成（同化）两种对立过程的代谢作用产生四种颜色感觉和黑白感觉。白黑视素在光刺激作用下分解（异化）引起白色感觉，无光刺激作用时又合成（同化）产生黑色感觉
12、。同样，红绿和黄蓝视素分别在红光和黄光作用下分解（异化）引起红色、黄色感觉，在绿光和蓝光分别作用下合成（同化）引起绿色、蓝色感觉。颉颃说在当时并没有找到解剖学或生理学的证明，然而，它能较好地解释色盲现象，也能说明颜色对比和正负后象等现象，但它无法解释的是颜色混合规律。,当补色混合时，某一对视素的两种对立过程形成平衡，因而不产生与该视素有关的颜色感觉，但所有颜色都有白色成份所以引起白-黑视素的破坏作用而产生白色或灰色感觉。同样情 形，当所有颜色都同时作用到各种视素时，红-绿、黄-蓝视素的对立过程都达到平衡，而只有白-黑视素活动，就引起白色或灰色感觉。对负后象的解释是，当外在颜色刺激停止时，与此颜
13、色有关的视素的对立过程开始活动，因 而产生原来颜色的补色。当视网膜的一部分正在发生某一对素的破坏作用，其相邻部分便发生建设作用，而引起同时对比。色盲是由于缺乏一对视素(红-绿或黄-蓝)或两对视素(红-绿、黄-蓝)的结果。这一解释与色盲常是成对出现(即红-绿色盲或蓝-黄色盲)的事实是一致的，缺乏两对视素时便产生全色盲。,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。,视觉的基本理论,三、听觉,1听觉的含义2听觉现象3听觉的生理基础4听觉
14、理论,（一）听觉刺激,声波是听觉的刺激，它是由物体振动所产生的。人耳所能接受的振动频率为16-20000赫兹。低于16赫兹的振动叫次声，高于20000赫兹的振动叫超声波，它们都是人耳所不能接受的。因此162万赫兹的声波是听觉的适宜刺激。声波的物理性质包括频率、振幅和波形。,频率指发声物体每秒振动的次数，单位是赫兹。它决定着音调的高低。振幅指振动物体偏离起始位置的大小。发声体振幅大，对空气压力大，听到的声音就强；振幅小，压力小，听到的声音就弱。声波最简单的形状是正弦波。由正弦波得到的声音叫纯音，决定音色。在日常生活中，人们听到的大部分声音不是纯音，而是复合音。,听觉的生理机制,耳（外耳、中耳、内
15、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。,声波经外耳道撞压鼓膜，引起三块听小骨（锤骨、砧骨、镫骨）的机械振动，从而增强声波压强把振动传向卵圆窗，推动耳蜗中的淋巴，振动在液体中传导，最后传向中耳的蜗窗。这是声传导的全过程。此外，声波还可以通过颅骨直接传入内耳，这叫声波的骨传导。,听觉的传导机制和中枢机制,毛细胞的轴突离开耳蜗组成了听神经。它先投射到脑干的髓质，然后和背侧或腹侧的耳蜗神经核形成突触。这些区域的细胞轴突形成外侧丘系，最后终止于下丘的离散区。从下丘开始，经过背侧和腹侧的内侧膝状体，形成了两条通道。腹侧通道投射到听觉的核心皮层（AI或布罗德曼4
16、1区），背侧通路投射到第二级区。最后产生声音。,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。,听觉基本现象,人的听觉频率范围:2020000赫兹，其中1000赫兹4000赫兹是人耳最敏感的区域。,音调,什么叫音调：音调主要是由声波频率决定的听觉特性。声波频率不同，我们听到的音调高低也不同。人的听觉的频率范围为16-20000Hz。其中1000-4000Hz是人耳最敏感的区域。16Hz是人的音调的下阈。音调是一种心理量，它和声波的物理特性-频率的变化不完全
17、对应。图3-30是一个音调量表。它表现了音调与频率的关系。,2.人耳对声音频率的分析,人耳怎样分析不同频率的声音产生高低不同的音调?,观点：这种理论认为，内耳的基底膜是和镫骨按相同频率运动的。如果我们听到一种频率低的声音，联接卵圆窗的镫骨每次振动次数较少，因而使基底膜的振动次数也较少。如果声音刺激的频率提高，镫骨和基底膜都将发生较快的振动。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。,频率理论是1886年由物理学家罗费尔得提出来的。,共鸣理论,赫尔姆霍茨提出。观点：在赫尔姆霍茨看来，由于基底膜
18、的横纤维长短不同，靠近蜗底较窄，靠近蜗顶较宽，因而就像一部竖琴的琴弦一样，能够对不同频率的声音产生共鸣。声音刺激的频率高，短纤维发生共鸣，作出反应；声音刺激的频率低，长纤维发生共鸣，作出反应。共鸣理论强调了基底膜的振动部位对产生音调听觉的作用，因而也叫位置理论。共鸣理论主要根据基底膜的横纤维具有不同的长短，因而能对不同频率的声音发生共鸣。但人们以后发现，这种根据并不充分。,行波理论,20世纪40年代，著名生理学家冯贝克亚西(Von Bekesy)发展了赫尔姆霍茨的共鸣说的合理部分，提出了新的位置理论-行波理论。观点：贝克亚西认为，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
19、蜗顶推进，振动的幅度也随着逐渐增高。振动运行到基底膜的某一部位，振幅达到最大值。然后停止前进而消失。随着外来声音频率的不同，基底膜最大振幅所在的部位也不同。声音频率低，最大振幅接近蜗顶；频率高，最大振幅接近蜗底(即镫骨处)。从而实现了对不同频率的分析。,贝克亚西进行过一个著名的实验,贝克亚西认为，基底膜的某一部位振幅越大，柯蒂氏器上的盖膜就越弯向那个区域的毛细胞，因而使有关的神经元的激活比率上升。正是这些激活率最大的成组神经元，发出了声音频率的信息。不足：行波理论正确描述了500Hz以上的声音引起的基底膜的运动。但难以解释500Hz以下的声音对基底膜的影响。有人认为，声音频率低于500Hz，频
20、率理论是对的；声音频率高于500Hz，位置理论是正确的。,神经齐射理论,20世纪40年代末，韦弗尔提出了神经齐射理论(neural Volleying theovy)。这个学说认为，当声音频率低于400Hz以下时，听神经个别纤维的发放频率是和声音频率对应的。声音频率提高，个别神经纤维无法单独对它作出反应。在这种情况下，神经纤维将按齐射原则发生作用。个别纤维具有较低的发放频率，它们联合“齐射”，就可反应频率较高的声音。韦弗尔指出，用齐射原则可以对5000Hz以下的声音进行频率分析。声音频率超过5000赫兹，位置理论是对频率进行编码的唯一基础。,四种理论的划分,地点说 共鸣 行波频率说 频率 神经
21、齐射,2、音响,音响是由声音强度决定的一种听觉特性。强度大，听起来响度高；强度小，听起来响度低。测量音响的单位是贝尔(Bel)或分贝尔(dB)。对人来说，音响的下阈为0分贝，它的物理强度为0.0002达因/平方厘米。上阈约130分贝，它的物理强度约为下阈时物理强度的100万倍。音响还和声音频率有关。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。音响与频率的关系，可以从等响曲线上看出来(图3-33)。,四、其他感觉,1嗅觉2味觉3触觉4动觉5内脏感觉,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
22、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。,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：文化环境经验暗示注意,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。,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。,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。,感觉 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的理论；其他感觉,视觉：生理机制以及相关理论；听觉 生理机制以及相关理论。,思考题：一、什么是感觉?感觉在人类的生活和工作中有什么意义?二、试分析感觉阈限与感受性的相互关系。三、什么是神经特殊能学说?如何评价?四、视觉系统是怎样编码由外界输入的信息的?,
