生理心理學第三章知覺

生理心理學第三章知覺第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一重點：1、失認癥，及其研究對揭示知覺機制的意義2、知覺的神經(jīng)基礎(chǔ)：

重點了解：

各種失認癥與腦結(jié)構(gòu)的關(guān)系知覺的腦結(jié)構(gòu)－－局部水平

次級感覺皮層

聯(lián)絡區(qū)皮層

知覺的細胞生理學基礎(chǔ)－－細胞水平

超柱多模式感知細胞第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)知覺信息處理的特性知覺信息處理的特性:一、自然匹配原則二、恒常性知覺：是人們對客觀事物各種屬性的綜合反映。換言之，是將客體各種屬性或感覺信息組成有意義對象并把握其意義的反映過程。第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一一、自然匹配原則Anz1oa，實驗1：過程：

1、被試的左手放在左側(cè)，右手放在右側(cè)。

2、要求被試對分別呈現(xiàn)在左側(cè)或右側(cè)的閃光作按鍵反應，并測定其反應時間。結(jié)果：左手對呈現(xiàn)在左側(cè)視野的閃光的反應時間要比右手快；右手對右側(cè)刺激的反應要比左手快。解釋：某側(cè)空間的視覺刺激，先到達對側(cè)的大腦半球，而同側(cè)手的運動也是由對側(cè)的大腦半球所支配。所以，某側(cè)手對同側(cè)閃光反應時，信息傳遞的途徑較直接，反應時間就短；而對另一側(cè)閃光反應時，信息還要通過胼胝體，這樣就增加了一個傳遞環(huán)節(jié)，反應時間就較長。第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一一、自然匹配原則Anz1oa，實驗2：過程：

1、被試的雙臂交叉放置。

2、對分別呈現(xiàn)在左側(cè)或右側(cè)的閃光作按鍵反應，并測定其反應時間。結(jié)果：

右側(cè)的左手對右側(cè)刺激反應的時間較短，左側(cè)的右手對左側(cè)刺激反應較快。結(jié)論：該結(jié)果符合認知心理學中的自然匹配（naturalmatch）原則。第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一二、恒常性知覺的恒常性：

當客觀事物本身不變,但它給予我們的感覺刺激,由于某些別的條件的變化而在一定限度內(nèi)有變化時,我們的知覺不變.知覺的恒常性表現(xiàn)在亮度、大小、形狀、聲音聽覺等方面。換言之，一個外部的物體，當它相對人眼的距離、方位、角度（如被旋轉(zhuǎn)）和照明光線發(fā)生變化時，它在視網(wǎng)膜上的成像也會有相應的變化，然而人對這個物體的視知覺卻是恒定不變的，即知覺到的物體大小、彩色、形狀保持不變。第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一動物也有知覺的恒常性：實驗：在訓練階段給猴子看一些物體的原型，在測驗時原型物體被換成朝向、大小、光照條件不同的變形體。結(jié)果：幼小猴子在第一次面對每一種變形體時，基本上都能正確識別，正確率在80%左右。說明：物體知覺恒常性不是依靠經(jīng)驗的積累，而是依靠自身的一種能力。第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一人類保持知覺恒常性的能力很強。然而有些條件下，知覺恒常性也可以被破壞。把一個刺激圖形旋轉(zhuǎn)能夠同時產(chǎn)生兩種變化：

1、刺激圖形相對視網(wǎng)膜朝向的變化；

2、刺激圖形相對周圍環(huán)境方位的變化。1、刺激圖形相對視網(wǎng)膜朝向的變化；例1：Itisainvertedsentence,canyoureadit?Itisainvertedsentence,canyoureadit?第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一2、刺激圖形相對周圍環(huán)境方位的變化。把一個正方形紙片帖在墻上，使其下邊與地面平行。觀察者采用兩種方位來看：1、頭保持正直2、頭旋轉(zhuǎn)45°。這兩種情況下視網(wǎng)膜上的物像方位不同，即

例3：但是這對正方形的知覺沒有影響。第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一然而如果把垂直于地面的正方形紙片旋轉(zhuǎn)45°（引起刺激與周圍環(huán)境相對方位的變化）。觀察者仍以上述兩種不同的位置去看，結(jié)果知覺到的往往是菱形。從這一現(xiàn)象來看，由刺激旋轉(zhuǎn)同時產(chǎn)生的視網(wǎng)膜成像方位的變化和刺激與周圍環(huán)境相對方位的變化中，似乎前一種變化對知覺恒常性沒有影響，而后者則破壞了知覺恒常性。第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一生理機制研究的幾個水平：1．整體研究水平（神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)）主要指神經(jīng)－體液調(diào)節(jié)機制的研究．2．局部研究水平（中樞、腦）3．單細胞水平（單個細胞：如神經(jīng)元）4．分子水平（化學物質(zhì)：蛋白質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)）第二節(jié)知覺的神經(jīng)基礎(chǔ)第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)知覺的神經(jīng)基礎(chǔ)一、知覺的腦結(jié)構(gòu)－－局部水平

（一）聯(lián)絡區(qū)皮層（二）失認癥視覺失認癥聽覺失認癥體覺失認癥二、知覺的細胞生理學基礎(chǔ)－－細胞水平

（一）超柱（二）多模式感知細胞第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一從功能上看，大腦皮層可分為初級感覺皮層聯(lián)絡區(qū)皮層次級感覺皮層大腦皮層概括地說，聯(lián)絡區(qū)皮層和次級感覺皮層在知覺過程中發(fā)揮重要作用。一、知覺的腦結(jié)構(gòu)－－局部水平（一）聯(lián)絡區(qū)皮層聯(lián)絡區(qū)皮層:人類的大腦皮層聯(lián)合區(qū)面積占總面積的4/5左右。功能:它們負責解釋、整合來自其它部分的信息，因此和各種高級的心理功能有關(guān)。第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一失認癥(Agnosia)：是一類神經(jīng)心理障礙，患者意識清晰，注意力適度，感覺系統(tǒng)與簡單感受功能正常無恙，但卻不能通過該感覺系統(tǒng)識別或再認物體，對該物體不能形成正常知覺。這些失認癥患者的感官、感覺神經(jīng)、感覺通路和初級感覺皮層的結(jié)構(gòu)功能完全正常，但次級感覺皮層或聯(lián)絡區(qū)皮層存在著局部的器質(zhì)性損傷。包括視覺失認癥、聽覺失認癥和軀體失認癥。一、知覺的腦結(jié)構(gòu)－－局部水平（二）失認癥重點第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一1、視覺失認癥1）統(tǒng)覺性失認癥（Apperceptiveagnosia）2）聯(lián)想性失認癥（Associativeagnosia）3）顏色失認癥（Coloragnosia）4）面孔失認癥（Prosopagnosia）第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一二、聽覺失認癥(Auditory

agnosia)病名定義損傷部位詞語失認癥有能根據(jù)語音形成詞語知覺左顳葉22區(qū)或42區(qū)次級聽覺受損所致樂音失認癥不能分辨樂音的音調(diào)右顳22區(qū)、42區(qū)次級聽皮層受損所致嗓音失認癥陌生人嗓聲失認癥：對患者來說，所有的陌生人都用一付腔調(diào)講話兩側(cè)顳葉次級聽皮層(22區(qū)、42區(qū))同時損傷熟人嗓音失認癥：對熟人嗓音確認能力喪失，但尚能分辨陌生人說話的嗓音差異右半球外側(cè)下頂葉受損所致第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一患者大腦初級聽皮層（顳橫回的41區(qū)）、內(nèi)側(cè)膝狀體、聽覺通路、聽神經(jīng)和耳的結(jié)構(gòu)與功能無異常改變。由此看來，顳上回聯(lián)絡區(qū)皮層在聽知覺中具有重要功能。第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一三、體覺失認癥(Somatosensory

agnosia)頂葉皮層的中央后回（3–1-2區(qū)）軀體感覺區(qū)結(jié)構(gòu)與功能基本正常。但此區(qū)與記憶功能和語言功能的腦結(jié)構(gòu)間聯(lián)系受損，引起多種類型的體覺失認癥:皮層性觸覺失認癥實體覺失認癥本體覺失認癥第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一失認癥可以說明哪些問題？失認癥是知覺障礙，不是因該感覺系統(tǒng)的損傷，而是由高層次腦中樞間的聯(lián)絡障礙所致。這些失認癥患者的感官、感覺神經(jīng)、感覺通路和初級感覺皮層的結(jié)構(gòu)功能完全正常，但次級感覺皮層或聯(lián)絡區(qū)皮層存在著局部的器質(zhì)性損傷。從而證明知覺是許多腦結(jié)構(gòu)和多種腦中樞共同活動的結(jié)果。即使是以其中一種感覺系統(tǒng)為主的知覺，無論是視知覺、聽知覺還是軀體知覺，也是這些感覺系統(tǒng)與注意、記憶、語言中樞共同活動的產(chǎn)物。重點第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一二、知覺的細胞生理學基礎(chǔ)－－細胞水平知覺的結(jié)構(gòu)和功能單元：（一）大腦皮層中的超柱：僅實現(xiàn)同一種感覺模式中各種信息的綜合反應，形成簡單的知覺；（二）聯(lián)絡皮層的多模式感知細胞：將多種模式的感覺信息綜合為復雜的知覺。第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

（一）超柱超柱：由感受野相同的各種特征檢測功能柱組合而成，是簡單知覺的基本結(jié)構(gòu)與功能單位。功能柱：

具有相同感受野并具有相同功能的視皮層神經(jīng)元，在垂直于皮層表面的方向上呈柱狀分布，只對某一種視覺特征發(fā)生反應，從而形成了該種視覺特征的基本功能單位。在大腦視覺皮層中，具有相同感受野的多種特征檢測細胞聚集在一起，形成了對各種視覺屬性綜合反應的基本單元－視覺超柱。重點第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一（二）多模式感知神經(jīng)元(Polymodalneuron)：實驗：美國普林斯頓大學教授，格羅斯，1972，利用微電極技術(shù)，記錄清醒猴的顳下回細胞對各種視覺刺激物的反應。結(jié)果：

1、對簡單幾何圖形，顳下回神經(jīng)元不予以反應或反應極小。

2、引起神經(jīng)元最大反應的刺激物是猴爪和瓶刷(即復雜刺激物)。

3、兩半球顳下回的損傷使猴不能識別現(xiàn)實刺激物。

它們看見蛇也視而不見，冷若冰霜，失去了正常猴所具有的那種恐懼反應能力。因而將顳下回損傷造成的這種認知障礙，稱為精神盲(Psychicblindness)。結(jié)論：這些事實使格羅斯教授認為，由生活經(jīng)驗而形成的復雜刺激物識別或認知過程，發(fā)生在顳下回。方法：損傷法方法：記錄法方法：記錄法第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一多模式感知細胞

(Polymodalneuron)：顳下回的一些神經(jīng)元、不僅對復雜視覺刺激物單位發(fā)放率增加和發(fā)生最大的反應，而且對多種其他感覺刺激均可引起其單位發(fā)放率的變化。因此，將這類神經(jīng)元稱為多模式感知細胞。不僅在顳下回，而且在顳上溝、頂葉5，7區(qū)，額葉的8，9和46區(qū)內(nèi)都發(fā)現(xiàn)這類多模式感知神經(jīng)元。這種多模式感覺神經(jīng)元，接受來自許多皮層感覺中樞發(fā)出的聯(lián)絡纖維的信息，并將多種感覺信息聚合起來，對之發(fā)生綜合反應。第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一知覺的結(jié)構(gòu)和功能單元：大腦皮層中的超柱：聯(lián)絡皮層的多模式感知細胞：僅實現(xiàn)同一種感覺模式中各種屬性的綜合反應，形成簡單的知覺；將多種模式的感覺信息綜合為復雜的知覺第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一知覺的腦結(jié)構(gòu)－－局部水平

次級感覺皮層聯(lián)絡區(qū)皮層重點知覺的細胞生理學基礎(chǔ)－－細胞水平超柱:將同種模式的感覺信息,合成簡單知覺多模式感知細胞:將多種模式的感覺信息合成復雜知覺

知覺的神經(jīng)基礎(chǔ)小結(jié)：第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)知覺信息流介紹知覺信息流在腦內(nèi)是怎樣傳遞與加工的

一、底-頂加工的信息流二、自上而下加工的信息流三、循環(huán)信息流第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一一、底-頂加工的信息流各種感覺通路是底-頂信息流傳遞和加工的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。（一）初級知覺通路（二）大腦皮層的高級知覺通路

1.空間知覺的背側(cè)通路

2.物體知覺的腹側(cè)通路第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一一、底-頂加工的信息流皮層下的三條知覺通路大細胞通路（M通路）小細胞通路（P通路）顆粒細胞通路（K通路）（一）初級知覺通路皮層的三條知覺通路大細胞優(yōu)勢通路（MD）顏色優(yōu)勢通路（BD）色柱間優(yōu)勢通路（ID）

這兩級通路不是簡單的一對一的關(guān)系，而是重新交叉組合，實現(xiàn)對外部世界物理屬性向客體綜合屬性過渡的初級知覺功能。第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一一、底-頂加工的信息流（二）大腦皮層的高級知覺通路

1.空間知覺（這是哪里）的背側(cè)通路

2.物體知覺（這是什么）的腹側(cè)通路第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一1.空間知覺的背側(cè)通路（1）枕葉Vl區(qū)，V2區(qū)，V3區(qū)－顳中回(MT區(qū));（2）顳中回(MT區(qū))將空間知覺和物體運動信息加工后繼續(xù)傳向顳上溝內(nèi)沿(MST區(qū))和顳上溝底(FST區(qū))的神經(jīng)元;（3）MST區(qū)和FST區(qū)的神經(jīng)元將空間和運動知覺信息繼續(xù)傳至頂葉的下頂區(qū)和頂內(nèi)溝外側(cè)沿的神經(jīng)元，即物體運動知覺和空間知覺的高級知覺中樞。

枕葉－顳中回(MT區(qū))－顳上溝內(nèi)沿(MST區(qū))和顳上溝底(FST區(qū))－頂葉第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一2.物體知覺的腹側(cè)通路（1）對物體及其細節(jié)產(chǎn)生完整而精細視知覺的神經(jīng)通路，在皮層中沿著V1－V2－V3－V4區(qū)，實現(xiàn)著物體方位、長度、寬度、空間頻率和色調(diào)等信息加工過程。

(２)V4區(qū)的信息主要傳至顳下回(IT區(qū))，對物體細微結(jié)構(gòu)進行更精細的加工和識別。

枕葉V1、V2、V3、V4區(qū)－顳下回(IT區(qū))第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一二、自上而下加工的信息流（一）短距反饋聯(lián)系兩個皮層區(qū)之間的傳遞（二）中距反饋聯(lián)系三個以上（含三個）皮層區(qū)之間的傳遞（三）長距反饋聯(lián)系從最高層次到最低層次的皮層區(qū)之間的傳遞第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一三、循環(huán)信息流知覺信息的流程，不僅有底-頂信息流，以及距離不等的自上而下的反饋信息流，還有皮層之間的循環(huán)信息流。第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)面孔知覺一、面孔認知與識別的研究進展腦事件相關(guān)電位無創(chuàng)性腦成像技術(shù)PETfMRI二、面孔認知的整體加工理論與專家理論（一）整體加工與局部加工（二）專家理論與先天模塊論第34頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一二、面孔認知的整體加工理論與專家理論（一）整體加工與局部加工在識別面孔與非面孔的認知任務中，面孔的整體加工占優(yōu)勢在識別不同人的面孔時，面孔的局部特征檢測發(fā)揮一定作用（二）專家理論與先天模塊論專家理論認為人對面孔的知覺與對其他物體的知覺沒有本質(zhì)的區(qū)別，面孔知覺的整體加工優(yōu)勢和梭狀面孔識別區(qū)都是后天習得性增強或募集的結(jié)果。即面