生理心理學(xué)換能裝置

1、感覺(jué)系統(tǒng)如何進(jìn)行信息加工,任何形式的能量產(chǎn)生刺激作用都是從受納器中開(kāi)始的。,各種受納器都是些能量轉(zhuǎn)換的裝置，都是將各種能量,轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)沖動(dòng)的形式。所以感受器也可以稱之為換,能器。,各類感受器都具有各自的適宜刺激。所謂適宜刺,激是指只需要極小強(qiáng)度的某種刺激即能引起感受器發(fā),生興奮，這種刺激形式稱為該感受器的適宜刺激。引,起感受器發(fā)生興奮的最小適宜刺激強(qiáng)度稱之為該感受,器的感覺(jué)閾值。,各類感受器都具有換能作用，即能把作用于它們,的各種形式的刺激能量轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)傳入神經(jīng)纖維上動(dòng),作電位，傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)相應(yīng)部位。中樞神經(jīng)系統(tǒng),通過(guò)眾多傳入神經(jīng)纖維獲得來(lái)自各感受器的傳入信號(hào)。,按感受器在身體上分布的部位

2、并結(jié)合一般功能特點(diǎn),可區(qū)分為：內(nèi)感受器和外感受器兩大類。外感受器包括,:,光感受器、聽(tīng)感受器、味感受器、嗅感覺(jué)器,和分布在體,表、皮膚及粘膜的其他各類感受器。內(nèi)感受器包括,:,心血,管壁的,機(jī)械和化學(xué)感受器,胃腸道、輸尿管、膀胱、體腔,壁內(nèi)的和腸系膜根部的各類感受器，還有位于關(guān)節(jié)囊、,肌腱、肌梭以及,內(nèi)耳前庭器官中的感受器,（通稱本體感,受器）。,按所接受刺激的特點(diǎn)可將感受器分為：機(jī)械感受,器，包括位于皮膚內(nèi)、腸系膜根部、口唇、外生殖器等,部的觸、壓感受器和位于心血管壁內(nèi)、肺泡及支氣管壁,內(nèi)，各空腔內(nèi)臟壁內(nèi)的牽張（或牽拉）感受器；溫度,感受器，包括溫?zé)岣惺芷骷袄涓惺芷鲀煞N，遍布于皮膚,及口腔、

3、生殖器官等部的粘膜內(nèi)（見(jiàn)溫度覺(jué)）；聲感,受器，在大多數(shù)高等動(dòng)物已發(fā)展為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聽(tīng)覺(jué)器官，,光感受器，動(dòng)物（甚至某些植物）的最主要的感受器，,甚至原生動(dòng)物，如眼蟲(chóng)就有了感光的眼點(diǎn)。它的光感受,器的首要組成部分是感光細(xì)胞，絕大部分動(dòng)物的光感受,器還具備多層結(jié)構(gòu)的視網(wǎng)膜（見(jiàn)視覺(jué)）；化學(xué)感受器，,主要分布于鼻粘膜、口腔粘膜、尿道粘膜、眼結(jié)合膜等,處，主要感受空氣中和水中所含的化學(xué)刺激物；平衡,感受器，如魚(yú)類身體兩側(cè)部的側(cè)線,(,見(jiàn)側(cè)線器官,),，鳥(niǎo)類及,哺乳類高度發(fā)展的內(nèi)耳平衡器官（見(jiàn)前庭器官）；痛,感受器，也叫損傷性刺激感受器，廣泛地分布在皮膚、,角膜、結(jié)合膜、口腔粘膜等處的游離神經(jīng)末梢，還有分,

4、布于胸膜、腹膜及骨膜等部的神經(jīng)末梢，多無(wú)特殊結(jié)構(gòu),（見(jiàn)痛覺(jué)）；滲透壓感受器，位于下丘腦的視上核及,其組成部分除接受聲波振蕩的內(nèi)耳螺旋器外，還有增強(qiáng),聲壓的中耳和集音的外耳；,視旁核內(nèi)，它對(duì)體液中滲透壓的變化非常敏感，當(dāng)血,漿滲透壓降低時(shí)，它所分泌的抗利尿激素減少，反之,則分泌增加，從而調(diào)節(jié)尿中排出的水分，維持體液的,正常滲透壓。,一、機(jī)械能的換能裝置,機(jī)械感受器，或成為機(jī)械型刺激感受器，是一種,感受壓力、變形等機(jī)械性刺激的感受器。在人類光滑,皮膚中主要包含如下四種類型：帕西尼氏小體、觸覺(jué),小體、梅克爾觸覺(jué)盤以及魯菲尼小體。在生長(zhǎng)毛發(fā)的,皮膚中也存有機(jī)械感受器，尤其以耳蝸中的毛細(xì)胞最,為敏感，該

5、細(xì)胞負(fù)責(zé)將空氣聲波中的壓力變化轉(zhuǎn)換為,聲音信號(hào)。,帕西尼氏小體是一種壓力感受器，分布在皮膚上及,許多內(nèi)臟器官中。每個(gè)帕西尼氏小體都和一個(gè)感覺(jué)神經(jīng),元相連，同時(shí)由于其感受域相對(duì)較大，因此可以區(qū)分出,某一個(gè)帕西尼氏小體，并對(duì)其特性進(jìn)行單獨(dú)的研究。研,究時(shí)通過(guò)針尖對(duì)受試帕西尼氏小體施加不同頻率和強(qiáng)度,的機(jī)械性刺激，然后通過(guò)貼附在受試對(duì)象上的電極來(lái)收,集電活動(dòng)信號(hào)。,研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)帕西尼氏小體發(fā)生形變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一,個(gè)啟動(dòng)電位。形變?cè)酱?，電位越高。?dāng)電位達(dá)到某一個(gè),閾值，與之相連的朗飛結(jié)的首個(gè)節(jié)點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位,（又稱做神經(jīng)沖動(dòng)）。一旦達(dá)到該閾值后，刺激的強(qiáng)度,就會(huì)被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的頻率。強(qiáng)度越大，頻率越

6、高。因,此，對(duì)單個(gè)帕西尼氏小體施加更大或者更快速的變形，,都會(huì)在神經(jīng)元中產(chǎn)生更高頻的信號(hào)。,（二）聽(tīng)覺(jué)的換能裝置,耳由,外耳,、,中耳,和,內(nèi)耳,三部分組成,外耳包括耳廓,和外耳道；中耳包括鼓膜、鼓室和聽(tīng)小骨；內(nèi)耳包括,半規(guī)管、前庭和耳蝸,聽(tīng)覺(jué)的形成過(guò)程：外界的聲波經(jīng)過(guò)外耳道傳到鼓,膜,引起鼓膜的振動(dòng)；振動(dòng)通過(guò)聽(tīng)小骨傳到內(nèi)耳,刺激,耳蝸內(nèi)的聽(tīng)覺(jué)感受器,產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)；神經(jīng)沖動(dòng)通過(guò)與,聽(tīng)覺(jué)有關(guān)的神經(jīng)傳遞到大腦皮層的聽(tīng)覺(jué)中樞,就形成了,聽(tīng)覺(jué)內(nèi)耳耳蝸含有聽(tīng)覺(jué)感受器,耳朵的主要結(jié)構(gòu)可以分為三大部分：,外耳,、,中耳,和,內(nèi)耳,。,外耳,包括耳廓和外耳道，我們通常講的,耳朵,，其實(shí)只,是耳廓這一部分，有收

7、集聲音的作用。,外耳道是聲音傳遞的通道，長(zhǎng)約,2.5cm,，內(nèi)部中空彎曲，,靠耳廓的,1/3,為軟骨構(gòu)成，內(nèi)部的,2/3,則由骨質(zhì)構(gòu)成，表,面有皮膚覆蓋。,中耳,由鼓室、鼓竇、乳突和咽鼓管組成。,耳道最深處有封閉的薄膜叫鼓膜，它是外耳與中耳的,分隔，也是鼓室的外壁。鼓室是一個(gè)空腔，內(nèi)含人體中,最小的骨頭,-,聽(tīng)小骨。錘骨、砧骨和鐙骨三塊聽(tīng)小骨組,合成聽(tīng)骨鏈，一端連接鼓膜，另一端連接到內(nèi)耳的聽(tīng)覺(jué),組織。聲波在耳道中傳遞時(shí)先振動(dòng)鼓膜，然后鼓膜再通,過(guò)聽(tīng)骨鏈將振動(dòng)傳遞至內(nèi)耳。,。,鼓竇是位于鼓室后上方的空腔，其解剖位置非常特殊：,前方與鼓室相鄰，后下方與乳突相鄰，周圍又有許多重,要部位，因此經(jīng)常通過(guò)

8、這里進(jìn)行耳科手術(shù)。,乳突位于耳后，耳垂后方的突起是它的頂端。乳突內(nèi),有薄骨板分隔成蜂窩狀，稱為乳突氣房，可使內(nèi)耳不受,外界氣候變化的影響。,咽鼓管連接鼻咽部和中耳，它可以調(diào)節(jié)中耳與外界氣,壓的平衡，使中耳與外界環(huán)境的氣壓保持一致。內(nèi)耳結(jié),構(gòu)復(fù)雜，所以又稱為,迷路,，由前部的耳蝸、中部的前,庭和后部的半規(guī)管組成。,聲波的振動(dòng)傳到內(nèi)耳，鼓膜的振動(dòng)經(jīng)過(guò)聽(tīng)骨鏈的傳遞可,變成前庭窗的振動(dòng)，引起內(nèi)耳耳蝸淋巴液的移動(dòng)，使聽(tīng),覺(jué)毛細(xì)胞產(chǎn)生興奮，形成聽(tīng)覺(jué)。耳蝸負(fù)責(zé)處理聲音訊號(hào)。,內(nèi)耳指的是耳蝸，是機(jī)械的壓力波轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動(dòng),的地方。高等哺乳動(dòng)物的耳蝸是一螺旋形的長(zhǎng)管，底部,粗，頂部細(xì)，管中有兩個(gè)膜把管腔分成三個(gè)

9、部分。一個(gè),膜叫做賴斯納氏膜，另一個(gè)是基底膜，這個(gè)膜之間的腔,稱為中階。賴斯納氏膜外的管腔稱為前庭階，基底膜以,下管腔稱為鼓階。這些腔內(nèi)充滿液體。,耳蝸中把振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動(dòng)的關(guān)鍵部分是中階,內(nèi)的科蒂氏器。這個(gè)器官建筑在基底膜之上，含有感覺(jué),細(xì)胞支持細(xì)胞和聽(tīng)神經(jīng)纖維的末梢。毛細(xì)胞分為內(nèi)外兩,組，內(nèi)邊的排成單行，外邊的排成三行。毛細(xì)胞是柱狀,的，直徑約,5,微米，長(zhǎng)約,20,微米。毛細(xì)胞的頂端有纖毛，,每一個(gè)細(xì)胞約有,100-200,根纖毛，長(zhǎng)度約為,2-6,微米。,這套骨系統(tǒng)有兩方面的作用。一是放大骨膜振動(dòng)的,壓力。因?yàn)槁暡ㄔ谟赏舛騼?nèi)耳傳導(dǎo)時(shí)，要把空氣的振,動(dòng)變?yōu)橐后w的振動(dòng)。二是中耳的小骨

10、系統(tǒng)還有減弱過(guò)分,強(qiáng)的聲音的強(qiáng)度的作用。這是因?yàn)橹卸鷥?nèi)有兩條連著錘,骨和鐙骨的細(xì)小肌肉。當(dāng)太強(qiáng)的聲音通過(guò)反射的機(jī)制使,這些肌肉收縮時(shí)，可以限制小耳骨的運(yùn)動(dòng)，減弱聲音的,壓力，這樣就能保護(hù)耳蝸內(nèi)的毛細(xì)胞，使它們不會(huì)受到,太強(qiáng)刺激的損害。,（三）前庭系統(tǒng),作用于人自身的平衡感和空間感，對(duì)于人的運(yùn)動(dòng)和平,衡能力起關(guān)鍵性的作用。它和聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的一部分耳蝸一,起構(gòu)成了內(nèi)耳迷路，位于內(nèi)耳的前庭（圖,1,）。由于人,的運(yùn)動(dòng)由旋轉(zhuǎn)和平移兩種方式組成，前庭系統(tǒng)也由兩個(gè),部分組成：半規(guī)管系統(tǒng)，感知旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；以及耳石，感,知直線加速。前庭系統(tǒng)發(fā)送神經(jīng)信號(hào)給控制眼球運(yùn)動(dòng)的,神經(jīng)系統(tǒng)，保證我們?cè)谝苿?dòng)時(shí)也能擁有清晰的視覺(jué)；

11、也,發(fā)送信號(hào)給肌肉相關(guān)的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，使我們保持直立。,作為人自身感知三維世界的基礎(chǔ)，每個(gè)迷路內(nèi)都用三個(gè)半規(guī)管。,他們之間近似成直角，分別被叫做外半規(guī)管（又稱水平半規(guī)管）、,上半規(guī)管和后半規(guī)管（這兩個(gè)又稱垂直半規(guī)管）。半規(guī)管又分為骨,半規(guī)管和膜半規(guī)管，其中膜半規(guī)管套于骨半規(guī)管內(nèi)。,半規(guī)管系感主要在感知旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，而耳石器官則是感知定向,加速度。我們每邊各有兩個(gè)耳石器官，一個(gè)稱做,橢圓囊,，另一個(gè)稱,做,球狀囊,，,橢圓囊與水平直線加速度有關(guān)，球狀囊與垂直加速度,有關(guān)，均屬于靜態(tài)平衡。,在,耳石,膜中的耳石晶體附著在膠質(zhì)覆膜上，,比周圍組織重，因此在定向加速度時(shí)會(huì)發(fā)生位移，導(dǎo)致毛細(xì)胞的纖,毛束轉(zhuǎn)向，產(chǎn)

12、生感覺(jué)訊號(hào)。大部分橢圓囊產(chǎn)生的訊號(hào)是由眼球運(yùn)動(dòng),所觸發(fā)，而大部分球狀囊所產(chǎn)生的訊號(hào)則是反應(yīng)出控制人體姿勢(shì)的,肌肉運(yùn)動(dòng)。,來(lái)自前庭系統(tǒng)的感覺(jué)稱為前傾平衡感，包括平衡感和定向加,速度。當(dāng)前庭系統(tǒng)在沒(méi)有其他因素刺激下所產(chǎn)生的感覺(jué)稱為本體,感覺(jué)。例如一個(gè)人在完全黑暗的環(huán)境里坐在椅子上，如果椅子轉(zhuǎn),向左方，他也會(huì)有轉(zhuǎn)向左方的感覺(jué)；當(dāng)他在電梯里，視覺(jué)上看到,的是幾乎是固定不變的，當(dāng)電梯往下時(shí)，人也會(huì)產(chǎn)生往下的感覺(jué)。,壺腹嵴：膜半規(guī)管位于骨半規(guī)管內(nèi)，在膨大部稱壺腹，壁上有壺,腹嵴。其黏膜上,皮細(xì)胞有,2,種，一是支持細(xì)胞，呈高柱狀，從基,膜開(kāi)始直達(dá)游離面；另一是毛細(xì)胞，呈短柱狀，夾于支持細(xì)胞之,間，細(xì)胞頂部

13、有速度哦靜纖毛和一根較長(zhǎng)的動(dòng)纖毛，都伸入壺腹,帽中。壺腹嵴能感受頭部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始和終止時(shí)的刺激。,二、光的換能裝置,?,屬于視覺(jué)系統(tǒng)。光可以被理解為電磁輻射或能粒子。光,經(jīng)過(guò)眼睛的幾層設(shè)置才能到達(dá)眼中主要的換能器（即視覺(jué),感受器）,視網(wǎng)膜存在兩種感光細(xì)胞：,視錐細(xì)胞與視桿細(xì)胞,。視錐細(xì)胞在,中央凹分布密集，而在視網(wǎng)膜周邊區(qū)相對(duì)較少。中央凹處的視錐細(xì),胞與雙極細(xì)胞、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞存在“單線聯(lián)系”，使中央凹對(duì)光的感,受分辨力高。視錐細(xì)胞主司晝光覺(jué)，有色覺(jué)，光敏感性差，但視敏,度高。視桿細(xì)胞在中央凹處無(wú)分布，主要分布在視網(wǎng)膜的周邊部，,其與雙極細(xì)胞、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的聯(lián)絡(luò)方式不變存在匯聚現(xiàn)象。視桿細(xì),胞對(duì)暗

14、光敏感，故光敏感度較高，但分辨能力差，在弱光下只能看,到物體粗略的輪廓，并且視物無(wú)色覺(jué)。視椎的空間分辨率高，視桿,則對(duì)微弱光線更敏感。直視條件下，視野中心落在中央凹上。這樣,強(qiáng)光條件有利，弱光條件反倒不利。他們的名稱來(lái)自他們的形態(tài)，,但結(jié)果大致相同，只是由于所含有的感光色素不同才引起了不同的,功能。,視紫紅質(zhì)是視桿細(xì)胞的感光色素，而視錐細(xì)胞的感光色素是視,紫藍(lán)質(zhì)。視紫紅質(zhì)由視蛋白和視黃醛結(jié)合而成，在殼處分解，在暗,處又可重新合成。而視紫藍(lán)質(zhì)則在明處合成。,三、化學(xué)的換能裝置,?,屬于嗅覺(jué)和味覺(jué)系統(tǒng)。它們接受的刺激是化學(xué)物質(zhì)的分子,的作用。,?,（一）嗅覺(jué)信息的轉(zhuǎn)換。嗅覺(jué)的刺激物是揮發(fā)性的，并能

15、,溶于嗅上皮的黏液中的物質(zhì)分子。嗅上皮中含有雙極的感,受細(xì)胞，這是物質(zhì)分子轉(zhuǎn)換為氣味的換能裝置。,?,（二）味覺(jué)信息的轉(zhuǎn)換。味覺(jué)的感受器官稱為味蕾。舌、,腭、咽和喉部都有。但大多數(shù)的味蕾分布在舌頭上，排列,在舌頭表面的乳突周圍。乳突周圍有深溝，可匯集唾液。,嗅部粘膜呈淺黃色，由嗅上皮和固有層組成。嗅上皮含有嗅,細(xì)胞、支持細(xì)胞和基細(xì)胞。嗅細(xì)胞,（,olfactory cell,）為雙極神經(jīng),元，位于支持細(xì)胞之間，其樹(shù)突細(xì)長(zhǎng)，伸到上皮表面，末端膨大,呈球狀，稱為嗅小泡。從嗅泡發(fā)出數(shù)十根不動(dòng)纖毛，稱為嗅毛,（,olfactory cilia,），嗅毛浸于上皮表面的嗅腺分泌物中，可接受,有氣味物質(zhì)的刺激。從嗅細(xì)胞基部發(fā)出一條細(xì)長(zhǎng)的纖維，許多條,這樣的神經(jīng)纖維組成嗅神經(jīng)（,olfactory nerve,）。嗅毛通過(guò)其受,體接受不同化學(xué)物質(zhì)的刺激，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，傳入中樞，產(chǎn)生嗅,覺(jué)。支持細(xì)胞數(shù)目多，細(xì)胞呈高柱狀，細(xì)胞游離面有許多微絨毛。,支持細(xì)胞有支持、保護(hù)和分隔嗅細(xì)胞的作用。圓形的基細(xì)胞呈位,于上皮基底部，具有干細(xì)胞的功能，可分裂分化為支持細(xì)