普通心理學(xué)第四章感覺(jué)_第1頁(yè)
普通心理學(xué)第四章感覺(jué)_第2頁(yè)
普通心理學(xué)第四章感覺(jué)_第3頁(yè)
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普通心理學(xué)第四章感覺(jué)第1頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五上節(jié)回顧

上節(jié)課學(xué)習(xí)了人們認(rèn)識(shí)第一步——注意的相關(guān)知識(shí),了解了注意的概念、功能、種類(lèi)、特征、個(gè)性差異以及注意的相關(guān)理論的知識(shí)。

從本章開(kāi)始,開(kāi)始學(xué)習(xí)心理過(guò)程中,關(guān)于認(rèn)知的相關(guān)知識(shí),主要學(xué)習(xí)感覺(jué)、知覺(jué)、記憶、想象、思維等知識(shí)的學(xué)習(xí)。第2頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五第四章感覺(jué)一、概述二、感覺(jué)性及其測(cè)定三、視覺(jué)四、聽(tīng)覺(jué)五、其他感覺(jué)六、感覺(jué)的相互作用第3頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五第一節(jié)概述一、什么是感覺(jué)

感覺(jué)是刺激物作用于感覺(jué)器官,經(jīng)過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的信息加工,所產(chǎn)生的對(duì)該刺激物個(gè)別屬性的反映。

在日常生活中,外界的許多刺激物作用于感覺(jué)器官,經(jīng)過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的信息加工,在我們的頭腦里就產(chǎn)生了各種各樣的感覺(jué)(顏色、氣味、聲音、溫度)。同時(shí)感覺(jué)也反映機(jī)體的內(nèi)部刺激(舒適、疼痛、饑餓等)。不論是對(duì)外部刺激的反映或是對(duì)內(nèi)部刺激的反映,感覺(jué)是對(duì)刺激物給予感覺(jué)器官的直接感受,是對(duì)刺激物個(gè)別屬性的反映。

人對(duì)

刺激物個(gè)別屬性的反映,對(duì)刺激物給予感覺(jué)器官的直接感受,通常都是與過(guò)去經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系在一起的,在日常生活中單純的感覺(jué)是不存在的,感覺(jué)信息一經(jīng)通過(guò)感覺(jué)器官進(jìn)入第4頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五大腦,知覺(jué)也隨之產(chǎn)生。

雖然感覺(jué)是一種簡(jiǎn)單的心理現(xiàn)象,但它在人的心理活動(dòng)中起著十分重要的作用。只有通過(guò)感覺(jué),我們才能分辨事物的各種屬性。只有通過(guò)感覺(jué),我們才能了解自身的運(yùn)動(dòng)、姿勢(shì)以及內(nèi)部器官的工作情況,一切較高級(jí)較復(fù)雜的心理現(xiàn)象,如知覺(jué)、思維、情緒、意志等都是在感覺(jué)的基礎(chǔ)上形成的,感覺(jué)是我們認(rèn)識(shí)世界的第一步,是我們關(guān)于一切知識(shí)的最初源泉。只有通過(guò)感覺(jué),才有可能認(rèn)識(shí)不依賴(lài)于它而存在的客觀世界。(意義)

二、感覺(jué)信息的神經(jīng)加工

感覺(jué)信息的神經(jīng)加工包括三個(gè)主要環(huán)節(jié)

:感受器的刺激過(guò)程、傳入神經(jīng)的活動(dòng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)特別是大腦皮質(zhì)的活動(dòng),從而產(chǎn)生感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)。

(一)感受器的刺激過(guò)程

感覺(jué)信息加工的第一個(gè)環(huán)節(jié)是對(duì)感受器的刺激過(guò)程。機(jī)體的感受器也叫過(guò)濾器,它們只反應(yīng)某種類(lèi)型的刺激,而完全不反應(yīng)其它種類(lèi)的刺激(眼睛對(duì)光敏感,對(duì)聲音不敏感,耳朵第5頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五則相反)。對(duì)某一感受器來(lái)說(shuō)感受敏感的那種能量刺激,叫適宜刺激,由刺激引起感受器整個(gè)變化的過(guò)程叫做刺激過(guò)程。刺激過(guò)程的實(shí)質(zhì)感受器把刺激的能量轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動(dòng)的過(guò)程。不同類(lèi)型的刺激能由不同的轉(zhuǎn)化器將其轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動(dòng)。并反映刺激的不同性質(zhì)和強(qiáng)度。

但是感受器并不是消極的受納器。在感覺(jué)信息加工過(guò)程中,感覺(jué)器官不斷進(jìn)行探索,并依據(jù)先行的感覺(jué)效應(yīng)對(duì)感受器進(jìn)行反饋和調(diào)節(jié),這樣才使我們獲得清晰準(zhǔn)確的感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)。如果感覺(jué)器官不進(jìn)行探索活動(dòng)或限制其探索活動(dòng),感覺(jué)的信息加工就會(huì)終止。感覺(jué)器官的主動(dòng)探索活動(dòng)是感覺(jué)信息加工的必要條件。

(二)傳入神經(jīng)的活動(dòng)

感覺(jué)信息加工的第二個(gè)環(huán)節(jié)是傳入神經(jīng)的活動(dòng),它把神經(jīng)沖動(dòng)傳到中樞。體內(nèi)外的信息在傳入神經(jīng)通路過(guò)程中以單個(gè)神經(jīng)元的或一群神經(jīng)元的的電位形式呈現(xiàn)。神經(jīng)細(xì)胞的電事件以某種方式代表或表示作用于機(jī)體身上的機(jī)體刺激,這一過(guò)程稱(chēng)為編碼。編碼包含著把一種形式的信息轉(zhuǎn)換成另一種形式的法則,由于神第6頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五經(jīng)沖動(dòng)在過(guò)個(gè)神經(jīng)元之間的傳遞主要借助神經(jīng)介質(zhì)而進(jìn)行的,因此在傳入通路中,感覺(jué)信息加工既有電編碼也有化學(xué)編碼的問(wèn)題。(三)大腦皮質(zhì)的活動(dòng)

感覺(jué)信息加工的最后環(huán)節(jié)是大腦皮質(zhì)的活動(dòng)從而產(chǎn)生感覺(jué)。從感受器經(jīng)腦的各部最后到達(dá)大腦皮質(zhì)是由一系列神經(jīng)元連接起來(lái)的,感覺(jué)信息在達(dá)到大腦皮質(zhì)之前經(jīng)過(guò)皮質(zhì)下的中繼核。中繼核不是簡(jiǎn)單的接力站,它們都有進(jìn)一步信息加工的作用,感覺(jué)傳達(dá)系統(tǒng)中較低水平上的簡(jiǎn)單信息加工為復(fù)雜的皮質(zhì)水平上的信息加工做好適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備。最后皮質(zhì)的感覺(jué)代表區(qū)接受丘腦傳來(lái)的信息,然后又從該區(qū)域?qū)⑿畔⒃賯魉椭谅?lián)絡(luò)區(qū)進(jìn)行更高級(jí)的加工,這樣就產(chǎn)生了感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)。

雖然感覺(jué)是在腦發(fā)生的,但我們卻意識(shí)不到感覺(jué)是發(fā)生在腦中的,相反我們感覺(jué)到的卻是在外部世界或身體表面發(fā)生刺激的地方,甚至刺激大腦皮質(zhì)所引起的感覺(jué)也是如此,感覺(jué)的這種投射現(xiàn)象是習(xí)慣和過(guò)去經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。第7頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五三、感覺(jué)的分類(lèi)

可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)感覺(jué)進(jìn)行分類(lèi)。對(duì)感覺(jué)進(jìn)行分類(lèi)的研究,目的是探討各類(lèi)感覺(jué)的一般規(guī)律。

根據(jù)感覺(jué)刺激來(lái)自于有機(jī)體內(nèi)部還是外部,可以把各種感覺(jué)分為兩大類(lèi),即內(nèi)部感覺(jué)和外部感覺(jué)。外部感覺(jué)接受有機(jī)體外的刺激,反映外界事物的個(gè)別屬性(視覺(jué),聽(tīng)覺(jué),嗅覺(jué)、味覺(jué)、皮膚感覺(jué))。內(nèi)部感覺(jué)接受機(jī)體內(nèi)的刺激,反映身體的位置、運(yùn)動(dòng)和內(nèi)臟器官的不同狀態(tài),屬于內(nèi)部感覺(jué)的有:肌肉運(yùn)動(dòng)感覺(jué)、平衡感覺(jué)、內(nèi)臟感覺(jué)。

根據(jù)刺激能量的性質(zhì),可把感覺(jué)分為

電磁能的、機(jī)械能的、化學(xué)能的和熱能的四大類(lèi):視覺(jué)(電磁能)、氣味(化學(xué)能)、皮膚的觸壓(機(jī)械能)、溫度(熱能)。

臨床上把感覺(jué)分為四大類(lèi):(1)特殊感覺(jué)(視、聽(tīng)、味、嗅、前庭感覺(jué));(2)體表感覺(jué)(觸壓覺(jué)、溫覺(jué)、冷覺(jué)、痛覺(jué));(3)深部感覺(jué)(肌肉、肌腱、關(guān)節(jié)等感覺(jué)和深部痛覺(jué)壓覺(jué));(4)內(nèi)臟感覺(jué)。第8頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五四、感覺(jué)與個(gè)性

人們的感覺(jué)有共同的機(jī)能,存在著普遍規(guī)律。但人與人之間的感覺(jué)能力,也有相當(dāng)大的差異,人們?cè)诟杏X(jué)能力上的差異與他們的實(shí)踐活動(dòng)密切相關(guān)。

正常兒童的感覺(jué)機(jī)能沒(méi)有明顯的差異,但隨著生活實(shí)踐對(duì)感覺(jué)系統(tǒng)提出不同的要求,人們的感覺(jué)能力表現(xiàn)出相當(dāng)大的差異性。例如,磨工的視覺(jué)極為敏銳,能看出0.0005毫米的間隙,而普通人僅能看出0.1毫米的間隙;染色專(zhuān)家能區(qū)分40種黑色色調(diào),而常人只能看出2-3種。

在完全控制的感覺(jué)剝奪實(shí)驗(yàn)中完全隔音,要求被試帶上半透明的墨鏡,使他除了能看到漫射光線外,看不出任何形狀的圖形,帶上手套以減少觸覺(jué)刺激,經(jīng)過(guò)這樣兩三天后,被試幾乎都不能忍受這種情境而拒絕做實(shí)驗(yàn)。此時(shí)被試已經(jīng)出現(xiàn)了時(shí)空混亂、不能集中注意、甚至?xí)r間在延長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的心理障礙。

這說(shuō)明人是需要不斷變化的感覺(jué)輸入的,而對(duì)貧乏的刺激會(huì)做出抗拒的反映。這種對(duì)感覺(jué)的需求稱(chēng)為感覺(jué)尋求。

第9頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五

人們感覺(jué)需求是有個(gè)別差異的。高感覺(jué)尋求者經(jīng)常使自己保持較高的喚醒狀態(tài),尋求不斷變化的刺激,對(duì)類(lèi)似或重復(fù)的刺激感到厭煩;他們對(duì)自己的內(nèi)部很敏感,很難耐受疼痛;而不同于低感覺(jué)尋求者。第10頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五第二節(jié)感受性及其測(cè)定一、感受性與感覺(jué)閾限

對(duì)刺激的感應(yīng)能力,叫感受性。感受性的大小就是用感覺(jué)閾限的大小進(jìn)行度量的。每種感覺(jué)都有兩種感受性和感覺(jué)閾限:絕對(duì)感受性與絕對(duì)閾限,差別感受性與差別閾限。

(一)絕對(duì)感受性與絕對(duì)閾限

并不是任何強(qiáng)度的刺激都能引起我們的感覺(jué)。過(guò)弱的刺激如落在皮膚上的塵埃,我們是覺(jué)察不到的。那種剛剛覺(jué)察到的最小刺激量成為絕對(duì)閾限。絕對(duì)感受性是指剛剛能夠覺(jué)察出刺激量的能力。

絕對(duì)閾值并不是一個(gè)單一的強(qiáng)度值,而是個(gè)一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)上的概念。在測(cè)量感覺(jué)閾限時(shí),隨著刺激量的逐漸增加,被試對(duì)第11頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五刺激從覺(jué)察不到到有時(shí)部能覺(jué)察到,再到完全能覺(jué)察到。隨著刺激量的增加,被試報(bào)告覺(jué)察到刺激的百分?jǐn)?shù)隨之增加,這條曲線被稱(chēng)為心理物理函數(shù),它表明心理量(感覺(jué)經(jīng)驗(yàn))與物理量(刺激的物理強(qiáng)度)之間的關(guān)系。按照慣例心理學(xué)家把有50%的次數(shù)被覺(jué)察到的刺激值定位絕對(duì)閾限。因此,在我們感覺(jué)和沒(méi)感覺(jué)之間顯然是不存在著一個(gè)特殊的值在起作用。閾限是一個(gè)逐漸過(guò)渡的強(qiáng)度范圍。

絕對(duì)感受性與絕對(duì)閾限在數(shù)量關(guān)系成反比關(guān)系。如果用E代表絕對(duì)感受性,用R代表絕對(duì)感覺(jué)閾限,那他們的關(guān)系用下列公式表示:1E=——R

第12頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五各種感覺(jué)的絕對(duì)閾限是不同的,在適當(dāng)條件下,人的感覺(jué)閾限是很低的。例如,在空氣完全透明的條件下,人能看見(jiàn)一公里遠(yuǎn)的千分之一的燭光,如果用這個(gè)能量將1克水加熱1℃,要花6千萬(wàn)年的時(shí)間。人能嗅到一公升空氣中所散播的一億分之一毫克的人造麝香。當(dāng)然,不同個(gè)體的絕對(duì)閾限有相當(dāng)大的差異,即使是同一個(gè)體也會(huì)因機(jī)體狀況和動(dòng)機(jī)水平而發(fā)生變化。

低于絕對(duì)感覺(jué)閾限的刺激,雖然我們覺(jué)察不到,但卻能引起一定的生理效應(yīng)。例如低于聽(tīng)覺(jué)閾限的聲音刺激能引起腦電波的變化和瞳孔的擴(kuò)大。因此有意識(shí)的感覺(jué)閾限與生理上的刺激閾限并不完全等同。一般來(lái)說(shuō),生理刺激閾限低于意識(shí)到的感覺(jué)閾限。因?yàn)橐粋€(gè)人說(shuō)“我能感覺(jué)到它”之前,早有一定的生理過(guò)程發(fā)生了。

(二)差別感受性與差別閾限

在刺激物能引起感覺(jué)的基礎(chǔ)上,如果變化刺激量,并不是量的任何變化都能被我們覺(jué)察出來(lái)的。為了引起一個(gè)差別感第13頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五覺(jué),刺激必須增加或減少一定的數(shù)量。能覺(jué)察出兩個(gè)刺激的最小差別量稱(chēng)為差別感覺(jué)閾限或最小覺(jué)差,對(duì)這一最小差別量的感覺(jué)能力叫差別感受性。1834年德國(guó)生理學(xué)家韋伯(E.H.Weber,1795-1878)在研究感覺(jué)的差別閾限是發(fā)現(xiàn),如果以R表示最初的刺激強(qiáng)度,那么在一定范圍內(nèi),每種感覺(jué)的差別閾限都是一種相對(duì)的常數(shù),用數(shù)學(xué)公式表示即為:這個(gè)公式被稱(chēng)為韋伯定律(或韋伯分?jǐn)?shù)、韋伯比值、韋伯常數(shù))即當(dāng)R的大小不同時(shí),△R的大小也不同,但是△R/R是個(gè)常數(shù)。不同感覺(jué)系統(tǒng)的韋伯分?jǐn)?shù)相差很大,下表是在中等強(qiáng)度的刺激下不同感覺(jué)系統(tǒng)的韋伯分?jǐn)?shù),韋伯分?jǐn)?shù)越小,則感覺(jué)越靈敏。

第14頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五各種感覺(jué)系統(tǒng)的韋伯分?jǐn)?shù)在中等強(qiáng)度刺激的范圍內(nèi)是正確的,但在極端刺激(過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱)的條件下就不正確了。

差別閾限是相對(duì)的,而不是絕對(duì)的。按照慣例,差別閾限就是在50%的實(shí)驗(yàn)次數(shù)中,別辨別出來(lái)的刺激的最小差別,差別感受性與差別閾限也呈反比關(guān)系。第15頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五二、感覺(jué)閾限的測(cè)定

感覺(jué)閾限的測(cè)定有多種方法,通常把這些方法稱(chēng)為心理物理學(xué)方法。從1860年開(kāi)始,費(fèi)希納就把物理量和心理量之間的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為心理物理學(xué),經(jīng)典的心理物理學(xué)方法主要有極限法、常定刺激法和調(diào)整法,50年代發(fā)展起來(lái)的有信號(hào)檢察論。

(一)極限法

極限法也成為最小變化法,用極限法測(cè)量絕對(duì)閾限時(shí),各刺激強(qiáng)度按微小的變化排成系列,用遞增法和遞減法向被試呈現(xiàn)刺激。

用極限法測(cè)定差別閾限與用極限法測(cè)定絕對(duì)閾限的主要區(qū)別是:在測(cè)定差別閾限時(shí)每次測(cè)試都像被試呈現(xiàn)兩個(gè)刺激,一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)刺激,另一個(gè)是比較刺激。要求被試評(píng)估比較刺激是大于、等于或小于標(biāo)準(zhǔn)刺激。用遞增法測(cè)試時(shí),變異刺激從小于標(biāo)準(zhǔn)刺激開(kāi)始,逐漸遞增直到被試報(bào)告“等于”標(biāo)第16頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五準(zhǔn)刺激及第一次報(bào)告大于標(biāo)準(zhǔn)刺激為止,將反應(yīng)“等于”到第一次判定為“大于”標(biāo)準(zhǔn)刺激的數(shù)值加以平均,即為“上辨別閾限”(Lu)。在遞減法中比較刺激從遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)刺激開(kāi)始,逐漸遞減,直到被試報(bào)告“等于”標(biāo)準(zhǔn)刺激到第一次判定為“小于”標(biāo)準(zhǔn)刺激的數(shù)值加以平均,即為“下辨別閾限”(L1),差別閾限D(zhuǎn)L的計(jì)算公式為:(二)常定刺激法

用常定刺激法測(cè)量絕對(duì)閾限時(shí),先選擇在絕對(duì)閾限可能值上下5至7個(gè)刺激,然后以隨機(jī)的方式將這些刺激呈現(xiàn)給被試,每個(gè)刺激一般呈現(xiàn)50-200次,以呈現(xiàn)總次數(shù)中有50%被覺(jué)察到的那個(gè)刺激值為絕對(duì)閾限。用常定測(cè)定法測(cè)定差別閾限與用極限法測(cè)定差別閾限一樣,都要求被試將比較刺激和標(biāo)準(zhǔn)刺激進(jìn)行比較,所不同的是,在常定刺激法中,各個(gè)變異

第17頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五刺激以隨機(jī)方式出現(xiàn),而不是以遞增和遞減的方式呈現(xiàn),由于這種方法以被試對(duì)不同刺激覺(jué)察的次數(shù)在該刺激總呈現(xiàn)次數(shù)所占比例(50%)來(lái)計(jì)算閾值的,所以也叫次數(shù)法。(三)調(diào)整法

這種方式是讓被試自己調(diào)整刺激強(qiáng)度,從低于閾限值開(kāi)始,逐漸增大強(qiáng)度刺激,直到刺激剛能感覺(jué)得到為止;或從高于閾值開(kāi)始,降低刺激值,直到刺激不能感覺(jué)到為止。以被試所作的多次調(diào)整的平均數(shù)來(lái)確定絕對(duì)閾值。調(diào)整法也可以用來(lái)測(cè)定差別閾限,就是要求被試調(diào)整比較刺激值,直到與標(biāo)準(zhǔn)刺激值相等。(四)信號(hào)檢察法

用前述三種經(jīng)典物理方法測(cè)定閾值時(shí),常常會(huì)有動(dòng)機(jī)、期待等非感覺(jué)因素,對(duì)閾限的估計(jì)產(chǎn)生影響。這就難以把測(cè)得的閾值與反應(yīng)傾向性分開(kāi)。信號(hào)檢察法就解決了該問(wèn)題,信號(hào)檢察論將所要檢察的刺激和刺激差別叫信號(hào)(S),把可能與信號(hào)混淆的刺激叫做噪音(N),信號(hào)檢察論的基本原理是:當(dāng)被

第18頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五試接受一個(gè)在噪音背景下的微弱信號(hào),并判定有無(wú)“信號(hào)”時(shí),可能有四種結(jié)果:對(duì)噪音和信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)(SN)回答“有”(稱(chēng)為“擊中”)或“無(wú)”(稱(chēng)為“漏報(bào)”),對(duì)噪音單獨(dú)出現(xiàn)(N)回答“有”(稱(chēng)為“錯(cuò)報(bào)”)或“無(wú)”(稱(chēng)為“正確否定”),由于被試采用的判斷標(biāo)準(zhǔn)不同,可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤也不同。如果判斷標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,就容易出現(xiàn)漏報(bào),如果判斷標(biāo)準(zhǔn)寬,則容易出現(xiàn)噪音錯(cuò)報(bào)。

在信號(hào)檢察實(shí)驗(yàn)中,事先告知被試(SN)和(N)各自出現(xiàn)的概率(先驗(yàn)概率),以及對(duì)判斷結(jié)果的獎(jiǎng)懲辦法,被試要對(duì)許多次隨機(jī)呈現(xiàn)的刺激做出每一個(gè)是SN和N的判斷,根據(jù)呈現(xiàn)的刺激和被試的判斷結(jié)果,所估計(jì)出來(lái)的擊中和報(bào)錯(cuò)的概率就可以進(jìn)一步分析他的辨別力和判斷標(biāo)準(zhǔn),被試的判斷標(biāo)準(zhǔn)和辨別力測(cè)定可以通過(guò)接受者工作特點(diǎn)曲線來(lái)實(shí)現(xiàn),曲線上各點(diǎn)反應(yīng)相同感受性在不同判斷標(biāo)準(zhǔn)下的表現(xiàn),因此稱(chēng)為等感受性曲線。第19頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五

信號(hào)檢察論與經(jīng)典心理物理法存在著某種一致的關(guān)系,經(jīng)典心理物理法不能對(duì)感受性和主觀態(tài)度分別地進(jìn)行測(cè)量。信號(hào)檢察論可以用一些方法測(cè)量反應(yīng)的傾向性,并使所測(cè)得的辨別力不受反應(yīng)傾向性的影響。第20頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五第三節(jié)視覺(jué)一、視覺(jué)的物理刺激

宇宙中充滿著各式各樣的電磁波,波長(zhǎng)范圍從小于幾微米的宇宙射線到波長(zhǎng)達(dá)上千米的無(wú)線電波,都屬于電磁波的范圍。在這些波長(zhǎng)的范圍內(nèi),只有很小一部分才能產(chǎn)生視覺(jué),視覺(jué)的適宜刺激時(shí)波長(zhǎng)在380nm——780nm之間的電磁震蕩,即可見(jiàn)光譜。第21頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五可見(jiàn)光譜具有三維特點(diǎn):波長(zhǎng)、強(qiáng)度和純度。這些特性與我們的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)的色調(diào)、明度、飽和度有密切關(guān)系。不同波長(zhǎng)的光引起不同的色調(diào)。光的強(qiáng)度可用照在平面上的光的總量來(lái)測(cè)量,這叫照度。光的物理強(qiáng)度引起視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)的明度。通常,一個(gè)強(qiáng)烈的光看上去會(huì)比一個(gè)較弱的光明亮。但由于某些原因,這種光的物理強(qiáng)度與主觀感受之間的明度之間的關(guān)系并不總是一樣的。純度是指光的純雜性,它引起的色覺(jué)反應(yīng)是飽和度,飽和度取決于光線中優(yōu)勢(shì)波長(zhǎng)所占的比例。決定色調(diào)所占的優(yōu)勢(shì)波長(zhǎng)比例越大,該色調(diào)飽和度也就越大,反之就越小。

當(dāng)然也可以把光刺激分為兩大類(lèi):彩色和非彩色。非彩色包括白色,黑色以及各種不同程度的灰色。彩色是除了黑白灰以外的一切顏色。非彩色只用明度上的差別,彩色則有色調(diào),明度和飽和度的變化,如果三個(gè)特性之一有變化,顏色感覺(jué)也會(huì)發(fā)生變化,如果兩個(gè)顏色的三個(gè)特性相同,在視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)上都會(huì)產(chǎn)生相同的視覺(jué)刺激。第22頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五二、視覺(jué)的生理機(jī)制

光刺激引起的視覺(jué)過(guò)程,首先光線透過(guò)眼的折光系統(tǒng)到達(dá)視網(wǎng)膜,并在視網(wǎng)膜中形成物象,同時(shí)興奮視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞;然后沖動(dòng)沿視神經(jīng)傳導(dǎo)到大腦皮質(zhì)的視覺(jué)神經(jīng)中樞產(chǎn)生視覺(jué)。視覺(jué)過(guò)程的生理機(jī)制包括:折光機(jī)制、感光機(jī)制、傳導(dǎo)機(jī)制、中樞機(jī)制。

(一)視覺(jué)系統(tǒng)的折光機(jī)制和感光機(jī)制

眼睛是我們的視覺(jué)器官,其構(gòu)造頗似照相機(jī),具有較完善的光學(xué)系統(tǒng)及各種使眼球轉(zhuǎn)動(dòng)并調(diào)節(jié)光學(xué)裝置的肌肉組織,眼球由眼球壁和折光系統(tǒng)兩部分組成。

眼睛的折光系統(tǒng)由角膜、房水、晶狀體和玻璃體組成,他們具有折光和透光作用。眼的折光系統(tǒng)與凸透鏡相似,在視網(wǎng)膜上形成的物象是倒置的、左右換位的,由于大腦皮質(zhì)的調(diào)節(jié)和習(xí)慣的形成,我們?nèi)园淹馕锔兄獮檎⒌摹?/p>

視網(wǎng)膜由感光細(xì)胞(視感細(xì)胞和視錐細(xì)胞)、雙極細(xì)胞、第23頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五神經(jīng)細(xì)胞形成三層。感光細(xì)胞組成視網(wǎng)膜上的最外層,離光源最遠(yuǎn),光線到達(dá)感光細(xì)胞之前,必須通過(guò)視網(wǎng)膜上的所有各層。第24頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五(二)視覺(jué)系統(tǒng)傳導(dǎo)機(jī)制和中樞機(jī)制

視覺(jué)傳導(dǎo)通路有三級(jí)神經(jīng)。視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞接受刺激后,將沖動(dòng)傳至雙極細(xì)胞(第一神經(jīng)元),再傳至視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(第二神經(jīng)元);神經(jīng)細(xì)胞的軸突集合成視神經(jīng),入顱腔后延續(xù)為視交叉。在交叉處來(lái)自?xún)裳鄣囊曈X(jué)神經(jīng)纖維每側(cè)有一半交叉至對(duì)側(cè),余者不交叉。視覺(jué)信號(hào)再通過(guò)第三級(jí)神經(jīng)元到達(dá)視覺(jué)中樞。視網(wǎng)膜上各個(gè)不同的點(diǎn),在視覺(jué)傳入通路和皮質(zhì)視區(qū)是按照空間對(duì)應(yīng)原則進(jìn)行投射的,當(dāng)視網(wǎng)膜的興奮達(dá)到皮質(zhì)后,枕葉區(qū)的腦電圖便發(fā)生變化,產(chǎn)生帶有頻率的震動(dòng),這時(shí)便產(chǎn)生了視覺(jué)。

在視覺(jué)過(guò)程中各級(jí)視覺(jué)中樞,還有傳出性的神經(jīng)支配,對(duì)視覺(jué)器官進(jìn)行反饋性調(diào)節(jié),如瞳孔的變化,眼睛朝光源方向轉(zhuǎn)動(dòng),水晶體的曲度的改變等,以保證在視網(wǎng)膜上形成清晰的物像。

第25頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五三、視覺(jué)現(xiàn)象

(一)視覺(jué)感受性和視敏度

1.對(duì)光的強(qiáng)度的感受性

在適當(dāng)?shù)臈l件下,視覺(jué)對(duì)光的強(qiáng)度具有極高的感受性,其感覺(jué)閾限是很低的。視覺(jué)對(duì)光的感受性與眼的機(jī)能狀態(tài)、光波的波長(zhǎng)、刺激落在視網(wǎng)膜上的位置等因素有關(guān)。眼睛對(duì)暗適應(yīng)越久,對(duì)光的反應(yīng)越敏感。2.對(duì)光的波長(zhǎng)的感受性

視覺(jué)對(duì)光波長(zhǎng)的感受性不同于對(duì)光強(qiáng)度的感受性。一般來(lái)說(shuō),看見(jiàn)哪里有光總比說(shuō)出光的顏色要容易一些。在任何一種確定的波長(zhǎng)中,都有這樣一段強(qiáng)度區(qū)域,在這一強(qiáng)度區(qū)域中人眼只能看出光亮,卻看不出顏色;視網(wǎng)膜的不同部位對(duì)色調(diào)的感受性是不同的,視網(wǎng)膜中央凹能分辨各種顏色,從中央凹到邊緣部分,視錐細(xì)胞減少,視桿細(xì)胞增加,對(duì)顏色的分辨能力也逐漸減弱;此外,人對(duì)顏色的辨別能力在不同波長(zhǎng)是不一樣第26頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五的,在光譜的某些部位只要改變波長(zhǎng)1nm就能看出顏色的差別,但在多數(shù)部位則要改變1-2nm才能看出其變化。第27頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五3.視敏度

視覺(jué)辨別物體細(xì)節(jié)的能力叫視敏度(臨床醫(yī)學(xué)上也叫視力)。一個(gè)人辨別物理細(xì)節(jié)的尺寸愈小,視敏度就愈高,反之,視敏度愈差。視敏度與視網(wǎng)膜上物象的大小有關(guān),視網(wǎng)膜物象的大小則取決于視角的大小。所謂視角就是物體大小對(duì)眼球光心所形成的夾角。視角大,則視網(wǎng)膜上的成像就大,分辨兩點(diǎn)的視角愈小,表示一個(gè)人的視敏度愈高,視力愈好。常用測(cè)量視敏度的標(biāo)志是“C”和“E”。正常人的視力為1.0,有的人可達(dá)1.5,這不僅取決于視網(wǎng)膜中央凹的視錐細(xì)胞,而且取決于大腦皮質(zhì)視區(qū)的分析能力。

影響視敏度的因素較多,首先起決定因素的是光線落在視網(wǎng)膜上的哪個(gè)部位,如果光線正好落在視網(wǎng)膜的中央凹,視敏度則最大,光線落在視網(wǎng)膜的周?chē)糠?,視敏度的大減。此外,明度不同,物體與背景之間的對(duì)比不同,眼的適應(yīng)狀態(tài)不同等,也對(duì)視敏度有一定影響。第28頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五(二)色覺(jué)的混合、色覺(jué)的缺陷和色覺(jué)理論

1.顏色混合

映入我們眼簾的光線很少是一種波長(zhǎng)的光,因?yàn)檎赵谖矬w上的光線主要是來(lái)自像太陽(yáng)那樣發(fā)出不同波長(zhǎng)的光源。我們看到的幾乎都是許多波長(zhǎng)的混合光?,F(xiàn)已確定的顏色混合規(guī)律主要有以下三條:

(1)互補(bǔ)律:每一種顏色都有另一種同它混合而產(chǎn)生白色或灰色的顏色,這兩種顏色成為互補(bǔ)色。例如,紅色和淺青綠色、橙黃色和青色、綠色和紫色等,都有一對(duì)互補(bǔ)色。

(2)間色律:混合兩種非補(bǔ)色,便產(chǎn)生一種新的介乎它們之間的中間色。例如紅色和藍(lán)色混合產(chǎn)生紫色,紅色和黃色混合床上產(chǎn)生橙色。

(3)代替律:相混合的兩種顏色,都可以由不同顏色混合后產(chǎn)生的相同顏色來(lái)代替。如果顏色A=顏色B,顏色C=顏色D,那么顏色A+顏色C=顏色B+顏色D。代替律說(shuō)明,不管原來(lái)顏色的成分如何,只要感覺(jué)上顏色是相似的,就可以互相代替,產(chǎn)生同樣的視覺(jué)效應(yīng)。第29頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五

注意:這里所討論的不同波長(zhǎng)的光是在視覺(jué)系統(tǒng)中的混合,而不是顏料在調(diào)色板上的混合兩種混合有本質(zhì)區(qū)別,前者是加法的過(guò)程,后者由于某些波長(zhǎng)的光線被吸收而引起的,是減法的過(guò)程。

2.色覺(jué)缺陷

色覺(jué)缺陷包括色弱和色盲。色弱主要表現(xiàn)為對(duì)光譜的紅色區(qū)和綠色區(qū)的顏色分辨能力較差。色盲分為兩種:局部色盲和全色盲。局部色盲包括紅-綠色盲和藍(lán)-黃色盲,前者比較常見(jiàn)。紅綠色盲只能在光譜上看到藍(lán)黃兩種顏色。藍(lán)黃色盲把整個(gè)光譜看成紅色和綠色。全色盲的人把整個(gè)光譜看成是一條不同明暗的灰?guī)?,沒(méi)有色調(diào)感。在他們看來(lái),真?zhèn)€世界是由明暗不同的黑白灰組成的,正如向正常人看黑白電視一樣。

3.色覺(jué)理論(解釋色覺(jué)的理論很多主要有三色說(shuō)和拮抗過(guò)程說(shuō))

三色說(shuō)是英國(guó)物理學(xué)家楊(T.Young)于1908年提出,后為黑爾姆霍茲(1860)所發(fā)展,俗稱(chēng)為楊-黑爾姆霍茲三原色說(shuō),這個(gè)學(xué)說(shuō)從紅、綠、藍(lán)三原色按不同比例混合可以產(chǎn)生各種色調(diào)這一事實(shí)出發(fā),假定在視網(wǎng)膜上,紅、綠、第30頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五藍(lán)三種神經(jīng)纖維的興奮都能引起一種原色的感覺(jué),三種神經(jīng)纖維對(duì)光譜的每一波長(zhǎng)都有其特有的興奮水平。當(dāng)光刺激同時(shí)引起三種纖維同樣強(qiáng)烈的興奮時(shí),便按相應(yīng)的比例產(chǎn)生各種色覺(jué)。例如當(dāng)光刺激同時(shí)引起三種纖維同樣強(qiáng)烈的興奮時(shí),便產(chǎn)生白色或無(wú)彩色的感覺(jué)。如果紅、綠、藍(lán)三種纖維興奮的比率為5:7:11,那么紅、綠、藍(lán)三種纖維五個(gè)單位的同時(shí)興奮,產(chǎn)生的是白色,色調(diào)由綠纖維兩個(gè)單位和藍(lán)纖維六個(gè)單位來(lái)決定,其結(jié)果將看到的是明度較大的藍(lán)綠色。

拮抗過(guò)程說(shuō),也稱(chēng)四色說(shuō),是赫林(E.hering)于1878年提出,他假定視網(wǎng)膜上具有三種拮抗對(duì)的視素:黑-白視素、紅-綠視素、黃-藍(lán)視素。這三種拮抗對(duì)的視素的同化和異化過(guò)程就產(chǎn)生各種顏色。例如光刺激下異化的黑-白視素,引起的神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生白色感覺(jué);沒(méi)有光刺激的黑-白視素起同化作用,引起的神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生黑色的感覺(jué)。紅光刺激下異化的紅-綠視素,產(chǎn)生紅色的感覺(jué),綠光刺激則同化紅-綠視素,產(chǎn)生綠色感覺(jué)。黃光刺激異化黃-藍(lán)視素,產(chǎn)生黃色感覺(jué)。藍(lán)光刺激同化黃-藍(lán)視素產(chǎn)生藍(lán)色感覺(jué)。由于各種顏色都含有一定的白色第31頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五成分,每一種顏色除了其本身的視素活動(dòng)外,還影響黑-白視素活動(dòng)。

上述兩種學(xué)說(shuō)都能解釋許多色覺(jué)現(xiàn)象,但也都有不足之處,楊-黑爾姆霍茲雖然圓滿的解釋了顏色混合現(xiàn)象,但卻不能滿意的解釋色盲現(xiàn)象。因?yàn)楦鶕?jù)三色說(shuō),色盲是由于缺乏一種或幾種神經(jīng)纖維而造成的;三種神經(jīng)纖維同時(shí)以同等強(qiáng)度興奮才能產(chǎn)生白色或灰色的感覺(jué),色盲的人既然缺乏一種或幾種神經(jīng)纖維就不應(yīng)該有白色或者灰色的感覺(jué)。但事實(shí)并非如此,所有色盲的人都有白、灰、黑的感覺(jué),赫琳的拮抗過(guò)程說(shuō)也能解釋許多色覺(jué)現(xiàn)象,但卻不能解釋?zhuān)河萌旌夏墚a(chǎn)生光譜中的一切顏色這種現(xiàn)象。

現(xiàn)代神經(jīng)生理學(xué)表明,在視網(wǎng)膜上確實(shí)存在著三種視錐細(xì)胞,同時(shí)在視覺(jué)通路中,還發(fā)現(xiàn)對(duì)黑/白、綠/紅、藍(lán)/黃三類(lèi)反應(yīng)拮抗起作用的神經(jīng)細(xì)胞。赫維奇和詹姆森(Hurvich&Jameson,1974)把現(xiàn)代生理學(xué)的研究成果,概括為下圖,從圖中可看出色覺(jué)的信息加工可分為兩個(gè)階段,第一個(gè)階段,視網(wǎng)膜有α、β、γ三種視錐細(xì)胞分別對(duì)440nm、530nm、第32頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五第33頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五570nm最為敏感,他們有選擇的吸收光譜不同波長(zhǎng)的輻射,同時(shí)又可單獨(dú)產(chǎn)生白/黑反應(yīng)。第二個(gè)階段在神經(jīng)興奮由視錐細(xì)胞向視覺(jué)中樞傳到過(guò)程中,這三種反應(yīng)又重新組合,最終形成三對(duì)拮抗的神經(jīng)反應(yīng)。即藍(lán)/黃、綠/紅、白/黑反應(yīng)??傊X(jué)信息是按層次進(jìn)行加工的,在視網(wǎng)膜水平上按楊-赫爾姆霍茲三原色而發(fā)生,沖動(dòng)在視覺(jué)通路上的編碼傳遞過(guò)程是按赫琳的拮抗過(guò)程說(shuō)進(jìn)行的。色覺(jué)神經(jīng)機(jī)制的最后階段,發(fā)生在大腦皮質(zhì)視區(qū),目前這方面我們?nèi)灾赖暮苌佟?/p>

(三)色覺(jué)后像和閃光融合

對(duì)感受器的刺激作用停止以后,感覺(jué)并不立即消失,還能保留一個(gè)短暫的時(shí)間。這種刺激作用停止后暫時(shí)保留的感覺(jué)印象,叫后象。后象在視覺(jué)中表現(xiàn)特別明顯。視覺(jué)后象分為:正后象和負(fù)后象。

在燈前閉上眼睛兩三分鐘后,睜開(kāi)眼睛注視點(diǎn)燈三秒鐘,再閉上眼睛,就會(huì)看見(jiàn)眼前有一個(gè)燈的光亮出現(xiàn)在暗的背景上。因?yàn)楹笙蠛蜔粢粯?,都是亮的即品質(zhì)相同,所以叫正后象。隨著正后象出現(xiàn)以后,如果繼續(xù)注視,就會(huì)看見(jiàn)一個(gè)黑色的形象出現(xiàn)在亮

第34頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五的背景下,因?yàn)楹笙蠛蜔艄獾钠焚|(zhì)是相反的,所以叫負(fù)后象。彩色視覺(jué)也有后象,不過(guò)正后象很少出現(xiàn),而負(fù)后象卻很清楚。例如注視一個(gè)紅色的正方形后,再看一張灰白紙,在這張灰白紙上,就可以看到一個(gè)藍(lán)綠色的正方形。彩色的負(fù)后象是原來(lái)注視色的補(bǔ)色。

后象可以使斷續(xù)的刺激引起連續(xù)的感覺(jué),但是斷續(xù)的后象必須達(dá)到一定的頻率,剛剛能引起連續(xù)感覺(jué)的最小頻率叫臨界閃光頻率(criticflickerfrequency-CFF)。這時(shí)產(chǎn)生的心理效應(yīng)是閃光融合現(xiàn)象。即看到的不再是閃光而是融合的不閃的光。例如,當(dāng)市電頻率為50次每秒時(shí),日光燈每秒鐘閃動(dòng)100次,但我們卻看不出它們是斷續(xù)出現(xiàn)的。

在中等光強(qiáng)度下,視覺(jué)后象保留的時(shí)間大約是0.1秒。因此,一個(gè)閃爍的光源每秒鐘閃動(dòng)超過(guò)10次就能產(chǎn)生閃光融合現(xiàn)象。但是臨界閃光頻率還要受許多主客觀條件的影響。例如光的強(qiáng)度,波長(zhǎng),光落在視網(wǎng)膜上的位置以及機(jī)體的生理和心理狀態(tài)等都會(huì)影響臨界閃光頻率。第35頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五第四節(jié)聽(tīng)覺(jué)一、聲音的物理刺激

聲音的物理基礎(chǔ)是振動(dòng)。在彈性媒質(zhì)中物體振動(dòng)所激起的縱波叫聲波。聽(tīng)覺(jué)是聲波物理特征的反映。聲波的物理特征可用振幅、振頻和波形來(lái)形容;與此相應(yīng),聽(tīng)覺(jué)經(jīng)驗(yàn)有響度、音高和音色的區(qū)別。

聲波的頻率不同,用每秒的波長(zhǎng)用赫茲(Hz)來(lái)表示。聲波的頻率決定著我們聽(tīng)覺(jué)的音高,聲波的頻率越高,我們聽(tīng)到的聲音越高;相反,頻率低,聽(tīng)起來(lái)就低。人類(lèi)能聽(tīng)到的聲音頻率約在16至20000赫茲。

音波的幅度就是聲波的壓力,以波的高度表示。聲波的壓力大小以分貝量表來(lái)測(cè)量。聲波的振幅引起聽(tīng)覺(jué)經(jīng)驗(yàn)的是響度。響度是指我們聽(tīng)到聲音的強(qiáng)弱,其度量單位是宋。一般來(lái)說(shuō),聲波的振幅越大,聽(tīng)到的聲音就越響。但由于我們的耳對(duì)于所有第36頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五頻率的聲音并非同等敏感,所以響度也取決于聲音的頻率。

不同的發(fā)音體(長(zhǎng)笛、小提琴、鋼琴)所發(fā)出的聲波都有自己的特點(diǎn),即使發(fā)出同樣響度和音高的音,我們聽(tīng)起來(lái)在音色上是不同的。音色的不同是由于各發(fā)音體所發(fā)出的聲波都有自己的特殊波形的原因。

最簡(jiǎn)單的音波是純音,是單一的正弦曲線的振動(dòng),如由音叉所發(fā)出的聲音。在日常生活中絕大多數(shù)發(fā)音體所發(fā)出的聲音都是復(fù)合音,如音樂(lè)聲、語(yǔ)言聲和噪聲,任何復(fù)合音又都分解為幾個(gè)頻率不同的純音。

根據(jù)音波和音符是否有周期性的振動(dòng),可把聲音分為樂(lè)音和噪音。噪音是不規(guī)則的聲波,且無(wú)周期性,噪音超過(guò)一定強(qiáng)度(超過(guò)85分貝),較長(zhǎng)時(shí)間作用于聽(tīng)覺(jué)器官,就會(huì)影響人們的工作效率和健康。二、聽(tīng)覺(jué)的生理機(jī)制

(一)傳聲途徑

耳由外耳、中耳、內(nèi)耳三部分組成。外耳包括耳廓和外耳道。第37頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五中耳主要有鼓膜、鼓室和聽(tīng)小骨組成。內(nèi)耳由前庭器官(它與聽(tīng)覺(jué)無(wú)關(guān))和耳蝸組成。

聲波經(jīng)過(guò)外耳道撞壓鼓膜,引起聽(tīng)小骨的機(jī)械振動(dòng),從而增強(qiáng)聲波壓強(qiáng)把振動(dòng)傳向卵圓窗,推動(dòng)耳蝸中的淋巴,振動(dòng)在液體中傳導(dǎo),最后傳向中耳的蝸窗,這是聲傳到的全過(guò)程。此外聲波還可以通過(guò)顱骨直接傳遞到內(nèi)耳,這叫聲波的骨傳導(dǎo)。

第38頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五

當(dāng)耳蝸的淋巴液振動(dòng)時(shí),基底膜就發(fā)生振動(dòng)?;啄さ恼駝?dòng)便引起基底膜上的毛細(xì)胞同蓋膜沖擊。引起毛細(xì)胞的興奮,由聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)傳到通路,經(jīng)四級(jí)神經(jīng)元將神經(jīng)沖動(dòng)傳向大腦。

第39頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五(二)聽(tīng)覺(jué)的信息編碼1.地點(diǎn)說(shuō)。地點(diǎn)說(shuō)的基本假設(shè)是基底膜由不同地點(diǎn)感受不同頻率的聲音刺激,所產(chǎn)生的神經(jīng)沖動(dòng)傳達(dá)到腦,便產(chǎn)生不同的音高感覺(jué)。地點(diǎn)說(shuō)又分為共鳴說(shuō)和行波說(shuō)。

共鳴說(shuō)由赫爾姆霍茲(1863,1870)提出,他稱(chēng)這種學(xué)說(shuō)為共鳴地點(diǎn)說(shuō)。他認(rèn)為基底膜的橫纖維是感音的共鳴要素,橫纖維只是有選擇的對(duì)一定頻率發(fā)生共鳴。短纖維對(duì)高頻率發(fā)生反應(yīng),長(zhǎng)纖維對(duì)低頻率發(fā)生反應(yīng),由于橫纖維的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)興奮,傳到聽(tīng)覺(jué)中樞便產(chǎn)生了聽(tīng)覺(jué)。在生理及剖后發(fā)現(xiàn)共鳴地點(diǎn)說(shuō)存在嚴(yán)重缺陷。貝克西發(fā)現(xiàn)基底膜受到運(yùn)動(dòng)液體振動(dòng)時(shí)以行波的形式發(fā)生振動(dòng),基底膜橫纖維很少孤立起作用,于是提出了行波說(shuō)。行波說(shuō)認(rèn)為聲波的振動(dòng)作用于卵圓窗時(shí),基底膜便產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng),振動(dòng)從蝸底開(kāi)始,逐漸向蝸?lái)斖菩?,振?dòng)的幅度也隨著逐漸加大,到基底膜的某一部位,振幅達(dá)到最大值。然后振動(dòng)停止前進(jìn)而消失。隨著外來(lái)聲波頻率的不同,基底膜最大振幅的所在部位也不同,聲波頻率越低,最大振幅部位越靠近蝸?lái)?。頻率越高,最大振幅部位越接近蝸底。耳蝸底第40頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五部的基底膜對(duì)高低音都能發(fā)生振動(dòng),而頂端只對(duì)低音刺激發(fā)生振動(dòng),這就是聽(tīng)覺(jué)的行波說(shuō)。

2.頻率說(shuō)

該理論源于拉瑟德福(Rutherford,1886),他認(rèn)為聲音的頻率由聽(tīng)神經(jīng)中神經(jīng)元發(fā)放的速率來(lái)編碼的。例如聽(tīng)到一個(gè)頻率為2000赫茲的聲音,聽(tīng)神經(jīng)的第一級(jí)神經(jīng)元每秒鐘必須發(fā)放2000個(gè)動(dòng)作電位。但由于生理學(xué)的研究表明,聽(tīng)覺(jué)通路中的每一神經(jīng)元沖動(dòng)發(fā)放的根本不能快于1000赫茲,也即是說(shuō),單一的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)纖維是不能傳遞人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)范圍的所有頻率。為此,溫弗兒(Wever,1949,1970)提出齊射說(shuō)(Volleytheory)。他認(rèn)為聲音在400赫茲以?xún)?nèi)時(shí),單一的神經(jīng)纖維以符合頻率的發(fā)放速率發(fā)放沖動(dòng)。但當(dāng)頻率增高時(shí),由于神經(jīng)纖維之間存在著合作和相互聯(lián)系,就產(chǎn)生神經(jīng)齊射現(xiàn)象。這樣,神經(jīng)纖維發(fā)放沖動(dòng)的總形式或總效應(yīng)就能反應(yīng)聲波的頻率。第41頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五

對(duì)聲波頻率的聽(tīng)覺(jué)編碼很可能像色覺(jué)理論一樣,既包括地點(diǎn)說(shuō)也包括頻率說(shuō),聽(tīng)覺(jué)信息在基底膜上以行波形式編碼,在神經(jīng)傳導(dǎo)路上以頻率說(shuō)進(jìn)行編碼,然后神經(jīng)沖動(dòng)傳到大腦皮質(zhì)聽(tīng)區(qū)就產(chǎn)生音高聽(tīng)覺(jué),現(xiàn)已有的一些研究結(jié)果已經(jīng)證明了這種猜想。第42頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五三、聽(tīng)覺(jué)感受性(一)對(duì)聲音頻率的感受性

聲高主要由聲音頻率而定,人能聽(tīng)到的聲音頻率最低不能小于16Hz,最高不超過(guò)20,000Hz。這個(gè)范圍各人的情況也不完全相同。疾病會(huì)改變這個(gè)范圍。年齡也會(huì)改變音高的范圍。隨著年齡的增加,對(duì)聲音頻率的感受性也逐漸降低。關(guān)于音高的差別閾限,不少研究表明,差別閾限作為音調(diào)的頻率和它的強(qiáng)度的函數(shù)而變化。一般來(lái)說(shuō),頻率越低,耳對(duì)頻率的變化越敏感。頻率達(dá)到2000Hz時(shí),約3Hz的頻率變化就能感覺(jué)出來(lái)。隨著頻率的增高,差別閾限值大為增加。例如10000Hz時(shí),要察覺(jué)出音高的變化,需約30Hz的差異。但有趣的是,頻率在1000Hz以上時(shí),能覺(jué)察出頻率變化的差異是相當(dāng)恒定的,相當(dāng)于約0.3%,頻率的變化符合韋伯定律。

(二)對(duì)聲音強(qiáng)度的感受性

音響是由聲音強(qiáng)度決定,對(duì)聲音強(qiáng)度的絕對(duì)感受性,下閾為0分貝,上閾為130分貝。音響還與聲音頻率有關(guān)。在相同的聲壓第43頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五水平上,不同頻率的聲音響度是不同的。但不同的聲壓水平卻可產(chǎn)生相同的音響。響度與頻率的關(guān)系可從等響曲線看出。最下面的表示聽(tīng)覺(jué)的絕對(duì)閾限,在這條曲線以下我們聽(tīng)不到聲音,最上面的一條曲線是情感閾限,在這條曲線上的聲音會(huì)在耳中產(chǎn)生癢感,超過(guò)這條曲線的聲音會(huì)引起痛感。中間的這些曲線表示產(chǎn)生與標(biāo)準(zhǔn)聲音相同的響度所需要的不同頻率音調(diào)的強(qiáng)度;雖然第44頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五雖然每一頻率在每一等響曲線上有不同的強(qiáng)度值,但我們聽(tīng)起來(lái)響度卻是一樣的。

對(duì)聲音強(qiáng)度的差別閾限,受聲音強(qiáng)度和頻率兩種因素的影響。一般說(shuō),強(qiáng)度閾限值的大小隨強(qiáng)度而降低。聲音頻率對(duì)強(qiáng)度辨別的影響較復(fù)雜,聲音頻率約2500Hz至3000Hz時(shí),韋伯分?jǐn)?shù)最小,隨著聲音頻率升高或降低,韋伯分?jǐn)?shù)都變大。聲音頻率在1000Hz100分貝時(shí),響度是韋伯分?jǐn)?shù)的1/11。第45頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五第五節(jié)其他感覺(jué)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)視我們的主要感覺(jué),我們關(guān)于外部世界的絕大多數(shù)信息都來(lái)自視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)。雖然其他感覺(jué)不像視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)那樣豐富多彩,但他們對(duì)于機(jī)體的生存仍然是很重要的。一、嗅覺(jué)與味覺(jué)

嗅覺(jué)的適宜刺激是能溶解的,有氣味的氣體分子。它作用于鼻腔上部的嗅細(xì)胞而產(chǎn)生嗅覺(jué)。我們很難對(duì)嗅到的氣味進(jìn)行分類(lèi),目前常用的分類(lèi)法是將氣味分為芳香味、果酸味、辛酸味。嗅覺(jué)閾限受很多因素影響,作用的氣味物質(zhì)不同,嗅覺(jué)的絕對(duì)閾限也就不同。(每公升空氣中含0.00000066毫克的乙硫醇(爛洋白菜味)就能嗅到,而四氯化碳(甜味)則需每公升4.533毫克才能嗅到)。機(jī)體的某些疾病如感冒、鼻炎會(huì)降低嗅覺(jué)的感受性。環(huán)境中的溫度、濕度、氣壓等會(huì)影響嗅覺(jué)的感受性。幾種氣味同時(shí)作用時(shí),會(huì)產(chǎn)生氣味的混合,或產(chǎn)生一種新的氣味,第46頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五或原先兩種氣味都能嗅到,或一種氣味掩蓋了其他氣味。

味覺(jué)的適宜刺激是能溶于水的化學(xué)物質(zhì)。它作用于分布在舌面、咽喉的黏膜和軟腭等處的味蕾而產(chǎn)生味覺(jué)。一般認(rèn)為有四種基本味覺(jué):苦、酸、咸、甜。味覺(jué)感受性受多種因素的影響。舌面的不同部位對(duì)味覺(jué)的感受性是不同的(舌尖對(duì)甜味最敏感,舌根對(duì)苦味最敏感,舌的兩側(cè)對(duì)酸味最敏感,舌的兩側(cè)前部對(duì)咸味最為敏感)。味覺(jué)的感受性往往受食物溫度的影響。在20—30℃,味覺(jué)感受性最高。此外,味覺(jué)的感受性還與機(jī)體的需求有關(guān)。饑餓的人對(duì)甜和咸的感受性最高,對(duì)酸和苦的感受性降低。腎上腺皮質(zhì)功能低下的病人,由于氯化鈉排出量增加,對(duì)咸味的感受性提高,味覺(jué)對(duì)維持有機(jī)體內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡起重要的作用。

辣味是調(diào)味料和蔬菜中存在的某些化合物,所引起的辛辣刺激感覺(jué),不屬于味覺(jué),是舌、口腔、鼻腔粘膜受到刺激產(chǎn)生的辛辣、刺痛、灼熱的感覺(jué)。辛辣味具有增進(jìn)食欲的作用。

人們對(duì)味有很多偏愛(ài),例如四川、湖南人吃辣,山西人愛(ài)酸,在我國(guó)有所謂的“南甜北咸?hào)|辣西酸”的諺語(yǔ),但未聞?dòng)衅珢?ài)苦的人群。

第47頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五二、皮膚感覺(jué)

皮膚受到刺激能產(chǎn)生多種感覺(jué),一般把皮膚感覺(jué)分為觸壓覺(jué)、冷覺(jué)、溫覺(jué)、痛覺(jué)和振動(dòng)覺(jué)等。觸覺(jué)、冷覺(jué)、溫覺(jué)、痛覺(jué)的感受器在皮膚上呈點(diǎn)狀分布,成為觸點(diǎn)、冷點(diǎn)、溫點(diǎn)和痛點(diǎn)。身體的不同部位,各種點(diǎn)的數(shù)目各不相同。皮膚是身體最大的感覺(jué)系統(tǒng)。皮膚感覺(jué)最重要的機(jī)能是對(duì)可能出現(xiàn)的有害刺激發(fā)出信號(hào)。

物體接觸皮膚表面(不引起皮膚變形)而產(chǎn)生觸覺(jué)。當(dāng)物體接觸皮膚表面并引起皮膚形變時(shí)便產(chǎn)生壓覺(jué)。身體不同部位的觸壓覺(jué)感受性有很大差異。活動(dòng)頻繁的部位如指尖、嘴唇、眼瞼等特別敏感而背腹部的感受性卻很低。振動(dòng)物體(如音叉)與身體接觸會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)覺(jué)。人能所接受的振動(dòng)頻率在15—1000周/秒之間,其中振動(dòng)頻率在200周/秒左右最為敏感,振動(dòng)覺(jué)可能是觸壓覺(jué)反復(fù)刺激的結(jié)果。

皮膚表面溫度的變化會(huì)引起溫度覺(jué)。皮膚上有些點(diǎn)對(duì)溫敏感,有些點(diǎn)對(duì)冷敏感,也有些對(duì)兩者都敏感。用燙去刺激冷點(diǎn)引起的冷覺(jué)叫詭冷覺(jué);用冷刺激溫點(diǎn)引起的溫覺(jué)叫詭溫覺(jué)。一種溫度刺第48頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五激會(huì)引起什么樣的感覺(jué),視刺激溫度與皮膚溫度之間的關(guān)系而定。與皮膚溫度相同的刺激溫度,不能引起冷覺(jué)感受器或溫覺(jué)感受器的興奮,不會(huì)產(chǎn)生溫度覺(jué)。低于皮膚溫的溫度會(huì)產(chǎn)生冷覺(jué),高于皮膚溫的溫度會(huì)產(chǎn)生溫覺(jué)。溫度覺(jué)的感受性因身體不同部位而異。面部對(duì)冷熱有最大的感受性,而下肢的感受性最小。身體經(jīng)常被遮蓋的部位對(duì)冷有較大的敏感性。溫暖的感覺(jué)和熱的感覺(jué)是完全不同的。溫暖的感覺(jué)使人感到舒服,熱的感覺(jué)使人難受。當(dāng)刺激溫度超過(guò)45℃時(shí),就會(huì)產(chǎn)生熱甚至燙的感覺(jué)。這是一種復(fù)合的感覺(jué),是溫覺(jué)和痛覺(jué)同時(shí)產(chǎn)生的結(jié)果。

機(jī)械的、物理的、化學(xué)的、溫度的、放射能的以及電的各種刺激對(duì)皮膚組織起破壞作用時(shí)都會(huì)產(chǎn)生痛覺(jué)。痛覺(jué)感受性因身體不同部位而異,背部,頰部最敏感,腳掌,手掌最不敏感。影響痛覺(jué)閾限的因素有很多,其中心理因素,如過(guò)去經(jīng)驗(yàn)、暗示、情緒狀態(tài)、注意都會(huì)對(duì)痛覺(jué)閾限發(fā)生影響。痛覺(jué)是有機(jī)體內(nèi)部的警報(bào)系統(tǒng),它對(duì)保存有機(jī)體的生存具有重要意義。除皮膚外,全身各處包括肌肉、關(guān)節(jié)、內(nèi)臟組織的損傷都會(huì)產(chǎn)生痛覺(jué)。第49頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五三、動(dòng)覺(jué)和平衡覺(jué)

動(dòng)覺(jué)是一種最基本的感覺(jué)。它為我們提供有關(guān)身體運(yùn)動(dòng)的信息。動(dòng)覺(jué)的感受器位于肌肉、肌腱和關(guān)節(jié)中。肌肉運(yùn)動(dòng),關(guān)節(jié)角度的變化等都是這些感受器的適宜刺激。人在感知外界事物的過(guò)程中,幾乎都有動(dòng)覺(jué)的反饋信息參加(在注視物體時(shí),大腦不僅接受來(lái)自視網(wǎng)膜感光細(xì)胞上的各種信息,而且還接受來(lái)自眼球肌肉的動(dòng)覺(jué)信息),這些信息是我們看清物體的必要條件。言語(yǔ)器官肌肉的動(dòng)覺(jué)信息同語(yǔ)言聽(tīng)覺(jué)和字形視覺(jué)相聯(lián)系,是語(yǔ)言活動(dòng)和思維活動(dòng)的基礎(chǔ)。

手不僅是改造世界的重要器官,而且也是認(rèn)識(shí)世界的一種特殊感覺(jué)器官。人類(lèi)在改造世界的長(zhǎng)期斗爭(zhēng)中,手的皮膚感覺(jué)和動(dòng)覺(jué)緊密結(jié)合,產(chǎn)生了一種特殊感覺(jué):觸摸覺(jué)。它是動(dòng)覺(jué)和皮膚感覺(jué)的復(fù)合感覺(jué)。平衡覺(jué)是反映頭部運(yùn)動(dòng)速率和方向的感覺(jué)。平衡覺(jué)的感受器是內(nèi)耳的前庭器官。內(nèi)耳中的三個(gè)半規(guī)管里充滿淋巴液。機(jī)體的加速、減速或改變方向,使淋巴液沖擊前庭中的毛細(xì)胞而發(fā)生興奮(孩童時(shí)代的轉(zhuǎn)圈)。有些職業(yè)第50頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五(舞蹈家、演員、飛行員等)對(duì)平衡覺(jué)有高的適應(yīng)性。因而要對(duì)前庭器官的興奮性進(jìn)行測(cè)定??刹捎脙蓚€(gè)指標(biāo):讓被試坐在特制的旋轉(zhuǎn)椅上,旋轉(zhuǎn)停止后,測(cè)試被試眼球震顫的持續(xù)時(shí)間(一般在25—40秒);或在旋轉(zhuǎn)停止后,測(cè)定被試者步行路線的偏移程度,穩(wěn)定的被試者在旋轉(zhuǎn)后,仍能沿直線步行。

前庭器官的興奮常使人產(chǎn)生眩暈。平衡覺(jué)和視覺(jué),內(nèi)臟感覺(jué)有密切的關(guān)系。當(dāng)前庭器官受到刺激時(shí),仿佛看到視野中的物體在移動(dòng),使人頭暈。同時(shí)也會(huì)引起內(nèi)臟活動(dòng)的劇烈變化,使人惡心、嘔吐(暈車(chē)和暈船等)。因此,對(duì)從事航空、航海、舞蹈等職業(yè)的人總是要進(jìn)行平衡覺(jué)檢查。四、內(nèi)臟感覺(jué)

反應(yīng)內(nèi)臟各器官活動(dòng)狀況的感覺(jué)叫內(nèi)臟感覺(jué)或機(jī)體覺(jué)。內(nèi)臟感覺(jué)的感受器分布于各臟器(食道、腸、胃、膀胱、肺等)壁內(nèi)。它可以把內(nèi)臟的活動(dòng)及其變化的信息經(jīng)傳入神經(jīng)傳向中樞,從而產(chǎn)生內(nèi)臟感覺(jué)。如饑、渴、飽等。內(nèi)臟感覺(jué)的特點(diǎn)是感覺(jué)不精確,分辨力差,許多內(nèi)臟的感受器根本不能引起主觀感覺(jué)。在病變時(shí),有些臟器的感受器才產(chǎn)生痛覺(jué)。內(nèi)臟感覺(jué)在調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)中起很重要作用。沒(méi)有內(nèi)臟的感覺(jué)系統(tǒng),有機(jī)體的生存是難以想象的。第51頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五第六節(jié)感覺(jué)的相互作用

事物是相互聯(lián)系,相互影響的。對(duì)于某種刺激的感受性,不僅決定于該刺激的性質(zhì)、同一感受器接受的其它刺激以及其他感受器的機(jī)能狀態(tài)都會(huì)對(duì)這一刺激的感受性產(chǎn)生影響。這種影響我們叫做感覺(jué)的相互作用。感覺(jué)的相互作用有兩種形式:一是同一感覺(jué)中的相互作用;二是不同感覺(jué)之間的相互作用。

一、同一感覺(jué)的相互作用

同一感受器中的其他刺激影響著對(duì)某種刺激感受性的現(xiàn)象叫同一感覺(jué)中的相互作用。我們都有這樣的經(jīng)驗(yàn):夜晚明月當(dāng)空,看到星星似乎少些,無(wú)月的晴空,看到的星星特別繁多。同一感覺(jué)相互作用的突出事例是適應(yīng)和感覺(jué)的對(duì)比。

(一)適應(yīng)

由于刺激對(duì)感受器的持續(xù)作用,導(dǎo)致對(duì)后續(xù)刺激感受性發(fā)生第52頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五變化的現(xiàn)象叫適應(yīng)。適應(yīng)可以引起感受性的提高,也可以引起感受性的降低。適應(yīng)表現(xiàn)在所有的感受器中。但是,各種感覺(jué)中適應(yīng)的表現(xiàn)和速度是不同的。

視覺(jué)的適應(yīng)分為對(duì)暗適應(yīng)和對(duì)光適應(yīng)。從明亮的燈光進(jìn)入已滅燈的電影院時(shí),開(kāi)始什么也看不清,隔了若干時(shí)間之后,我們就不是眼前一片漆黑,而是能分辨出物體的輪廓來(lái)了。這種現(xiàn)象叫對(duì)暗適應(yīng)。對(duì)暗適應(yīng)是環(huán)境刺激由強(qiáng)向弱過(guò)渡時(shí),由于一系列相同的弱光刺激,導(dǎo)致對(duì)后續(xù)的弱光刺激的感受性不斷提高。開(kāi)始的5到7分鐘時(shí),感受性提高的很快,經(jīng)過(guò)一個(gè)小時(shí)候,相對(duì)感受性可提高20萬(wàn)倍。當(dāng)從黑暗的電影院走到陽(yáng)光下,起初感到耀眼發(fā)炫,什么都看不清,只要稍過(guò)幾秒鐘,就能清楚地看清周?chē)挛锪?。這種現(xiàn)象叫對(duì)光適應(yīng)。對(duì)光刺激是環(huán)境刺激由弱向強(qiáng)時(shí),由于一系列強(qiáng)光刺激,導(dǎo)致對(duì)后續(xù)的強(qiáng)光刺激的感受性迅速降低。

與視覺(jué)適應(yīng)相比,聽(tīng)覺(jué)的適應(yīng)就很不明顯,有人認(rèn)為一般的聲音作用之后,聽(tīng)覺(jué)感受性有短時(shí)間的降低,并認(rèn)為聽(tīng)覺(jué)的適應(yīng)具有選擇性。即在一定頻率的聲音作用下,只降低對(duì)該頻率的感受性,而不降低對(duì)其他頻率的感受性。也有人認(rèn)為即使對(duì)一個(gè)普第53頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五通強(qiáng)度的聲音持續(xù)作用,也沒(méi)有聽(tīng)覺(jué)的適應(yīng)現(xiàn)象。如果有較強(qiáng)的連續(xù)的聲音持續(xù)作用于人,那確實(shí)會(huì)引起聽(tīng)覺(jué)感受性降低的適應(yīng)現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)感受性的明顯喪失。

觸覺(jué)壓的適應(yīng)很明顯,我們安靜地坐著時(shí),幾乎察覺(jué)不到衣服的接觸和壓力。經(jīng)??吹接行├夏耆税蜒坨R移到自己的額頭上卻四處尋找他的眼鏡。實(shí)驗(yàn)證明,只要經(jīng)過(guò)三秒鐘作用,觸覺(jué)壓的感受性就降低到約為原始值的25%。溫度覺(jué)的適應(yīng)也很明顯。例如我們?cè)谟斡境赜斡镜臅r(shí)候,開(kāi)始覺(jué)得水是涼的,經(jīng)過(guò)三四分鐘后,就不再覺(jué)得水冷了。但對(duì)于特別冷和特別熱的刺激則很難適應(yīng)或完全不能適應(yīng)。痛覺(jué)的適應(yīng)是很難發(fā)生的,即使有也極為微弱。只要注意集中到痛處,你馬上就會(huì)感到疼痛。正因?yàn)橥从X(jué)很難適應(yīng),它才成為傷害性刺激的信號(hào),而具有生物學(xué)意義。

“如芝蘭之室,久而不聞其香;入鮑魚(yú)之肆,久而不聞其臭”。這是嗅覺(jué)的適應(yīng)。嗅覺(jué)的適應(yīng)速度以刺激的性質(zhì)為轉(zhuǎn)移。一般的氣味經(jīng)過(guò)一兩分鐘即可適應(yīng)。強(qiáng)烈的氣味則要經(jīng)過(guò)10分鐘,特別強(qiáng)烈的氣味,令人厭惡,難以適應(yīng),甚至完全不能適第54頁(yè),共59頁(yè),2023年,2月20日,星期五應(yīng)。嗅覺(jué)的適應(yīng)帶有選擇性,即對(duì)某種氣味適應(yīng)后,并不影響對(duì)其他氣味的感受性。廚師由于連續(xù)地品嘗,到后來(lái)做出來(lái)的菜越來(lái)越咸,是味覺(jué)的適應(yīng)現(xiàn)象。

適應(yīng)能力是有機(jī)體在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的,它對(duì)于我們感知外界事物,調(diào)節(jié)自己的行為具有積極意義。在夜晚的星光下和白天的陽(yáng)

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