普通心理学第五章感觉.ppt

第五章 感觉 第一节 感觉的基本特征 感觉（sensation）一词是多种感觉的总名称。 在心理学的研究上，最受重视的是视觉与听觉 。 其次是嗅觉、味觉、肤觉，合之称为五大感觉 (外部感觉)。 事实上，人类的感觉不只五种，单是肤觉又可 分为触觉、痛觉、温觉、冷觉等多种；而除此 之外，还有内部感觉(饥饿觉、渴觉和内脏痛 觉)、本体感觉(动觉与平衡觉)。 一、绝对阈限 无论何种感觉，其产生均是由某种刺激影 响到某种感受器所引起：视觉因光波刺激 而产生，听觉由声波所引起。 但刺激的强度必须达某种程度，才能引起 感觉。最初，被试无从觉察有无刺激存在 ，以后逐渐增加声音刺激的强度，直到受 试者确定刺激存在为止，此时的刺激强度 ，即称为阈限（threshold）。阈限指界 限的意思，在此界限之上，即生感觉，低 于此一界限，感觉即无从发生。 由于阈限是按被试的感觉经验 判断的，而此种判断，是在没 有其他刺激可资比较的情境之 下，纯以单一刺激为根据的， 故而一般也称之为绝对阈限（ absolute threshold)。 绝对阈限的测定，事实上不能只根据被试 一次判断。因为人对某种刺激的感受性， 并非一成不变，而是随身心状态的变化而 有所起伏的。 微弱声音增强到某种程度时，在第一次试 验中虽明确觉察其存在，可能在第二次试 验时，反而觉察不出。 为了防止此种现象，心理学家们在测定绝 对阈限时，一般采用多次试验后，以被试 多次判断的50点为根据。 实施方法是：以初次测得的阈限为中 界点，一方面向上增加刺激的强度， 直到多次重复试验后，被试 100地 明确觉察该刺激存在为止；另方面向 下减低刺激强度，直到多次重复试验 后，被试完全觉察不到该刺激存在为 止。如此，刺激强度的变化，即为自 变量，而0到100的刺激觉察判断 反应的变化，则为因变量。按函数关 系来看，自变量为X，因变量为Y，而 Y=50时的X值，就是该刺激的绝对 阈限。 当然，各种感觉的绝对阈限， 彼此各不相同。 根据心理学家们的研究，表3 1中所列资料，是人类各种 重要感觉绝对阈限的近似值。 (插入表31) 二、差别阈限 前述之绝对阈限，是指某一刺激引起感 觉时所需的最低强度。 如有不同强度之两种刺激，先后或同时 要你比较其差异时，可以想像的是，两 种刺激之间的差异必须达到某种程度， 才能辨别其间的差异。 而且也可以想像，各种感官辨别差异的 敏感程度，也各不相同；皮肤对温度的 变化就比鼻子对气味的变化，在辨别上 较为敏锐。 在实验设计上，通常用两种刺激；其中 一种是保持不变者，称为标准刺激（ standard stimulus），另一是使之改变 者，称为比较刺激（comparison stimulus）。 在辨别此两种刺激的差异时，两种刺激 强度的最低差异量，称为差别阈限（ difference threshold）。差别阈限是 受试者辨别两种强度不同刺激时所需要 的最小差异值，故而差别阈限，也称最 小可觉差（ just noticeable difference，简称jnd 或jnd）。 差异阈限的测定与绝对阈限一样，不能靠 一次判断为根据；而是被试者多次反应的 50(中间值)为根据。 各种感觉均有其差别阈限，对不同亮度、 不同音阶、不同温度、不同重量、不同甜 度等等，在比较判断时，均以差别阈限为 基础。 对差异阈限之研究，贡献最大者为德国生 理学家韦伯（Ernst Weber，17951878） 。韦伯氏在差异阈限研究上，最重要的贡 献，是他在1834年所提出的韦氏定律（ webers law）。 按韦氏定律的主要概念是：感觉变化中， 虽然差异阈限常因刺激类别与感觉类别而 异（声刺激的差异阈限与光刺激者不同） ， 但其差异阈限与作为比较根据的标准刺激 之间，仍然保持一种定比关系。此种定比 关系，可用以下公式表示之： 如仍以前文所举两种重量判断的差异阈限 为例， 100克为标准刺激， 102克时恰能 辨别两者的差异，故而2克为差异阈限， 但“2克”只适用100克与102克之间的辨 别，是否也适于100以上或以下时与其他 比较刺激之间的辨别？ 韦氏定律正可用来回答此一问题。按前页 所列公式，如保持K为常数，可以导出以 下算式： 以上算式的意思是说：在重量为100 克时，只须加2克（即102克）即感 觉其差异；在重量增为 200克时， 必须加4克（204克），始感觉其差 异； 如重量增为 1000克时，必须另加20 克（ 1020克），始能感觉其间的差 异。换言之，如果将差异阈限视为 感觉比较时的敏锐度，而此种敏锐 度，将随刺激强度的增加而逐渐减 低。 在韦氏定律中的常数K，也称为韦氏分数（ Webers fraction）。 根据心理学家多年研究发现，人类各类感 觉的韦氏分数之间有很大的差异；其差异 情形，如表32所示。 由表中资料可以看出，凭视觉对亮度差异 辨别的敏锐度，远较凭味觉对咸淡差异辨 别的敏锐度为高。 三、感觉之适应 从感觉本身的性质看，上述绝对阈限与差 异阈限，均显示感觉器官对刺激的敏锐程 度。 不过，某一感官对某种刺激的敏锐程度， 并非是一成不变的。当某种刺激持续时间 甚久时，感官之敏锐度即行降低；此时之 绝对阈限或差异阈限，均将随之而变大， 必须提高刺激强度，始能产生感觉经验。 所谓入芝兰之室久而不闻其香者，正是此 种现象。 反之，如时旷日久缺乏某种刺激时，感官 之敏锐度即行提高；此时之绝对觉阈或差 异觉阈，均将随之而变小，只须微弱之刺 激，即可产生感觉经验。 对某些刺激之所以感到新鲜好奇者，正是 此种现象。像此种感觉器官因接受刺激久 暂而使其敏锐程度改变的现象，称为感觉 适应（sensory adaptation）。显然感觉 适应具有两个方面: 一是因刺激过久而变 为迟钝，一是因刺激缺乏而变为敏锐。惟 平常所说的多偏于前一方面的适应。 在日常生活中，感觉适应现象，利害兼 具。从有利的一面看，吾人对刺激敏锐 度减低的感觉适应，有助于减少身心的 负担。 在很多声音吵杂的场所，有些人之所以 能排除声音干扰，专心注意做一件事， 就是由于对噪音刺激产生适应之故。 从害的一面看，对刺激敏锐度减低的感 觉适应，难免使人丧失警觉性。有些人 长期在不良环境中工作，中毒而不自觉 者，即属此种情形。 第二节视觉 在人类的所有感觉中，视觉（ visual sense）无疑是最重要的。 人对周围世界的了解，主要是靠眼睛。 因此，本章特将视觉列为一节，并以较多 篇幅，分别说明眼睛的生理构造、视觉现 象以及色觉理论等问题。 一、眼睛之构造与功能 眼球最内一层为网膜（retina）。网膜 是眼睛的最重要部分。网膜上有两种感 受光刺激的神经细胞:一种状似长杆,称 为杆状细胞（rod）；另一种状似圆锥, 称为锥体细胞（cone）。 网膜的中央部分，有一凹陷处，称为中 央窝（fovea），是视觉系统中最敏感的 地方。杆状细胞分布于中央窝以外的整 个网膜上，其功能为职司在昏暗光线下 看见东西的主要神经元，对光刺激极为 敏感。 锥体细胞对光线的敏感度较低，其数量较 杆状细胞为少，主要集中在中央窝附近， 是一种职司对颜色感应的神经元。网膜上 如缺少一种或数种锥体细胞，即会产生色 盲现象。 二、视觉刺激与视觉适应 （一）视觉刺激 任何感觉皆系由一定之刺激所引起。引起 视觉的刺激是光，光是由于电磁波而形成 的。 电磁波的波长有很多种，而光只是在整个 光谱中，限于一定波长范围内的电磁波； 此一范围内光之波长，界于400nm至700nm 之间。nm是 nanometer一字之缩写,是计 算光之波长的单位，等于十亿分之一米。 在光谱上，界于400 nm至 700 nm的一段 ，称为可见光谱；意谓波长短于下限与长 于上限的光波，吾人之肉眼是看不到的。 例如：紫外线的光波（短于400nm）与红 外线的光波（长于700nm），均非吾人肉 眼所能见及。 构成视觉的光有两种，一种是由发光体直 接发射出来的光，另一种是由物体反射出 来的光。吾人在环境中凭视觉见到的物体 ，可分为两类，一类是发光体，如太阳、 电灯、光炬等。 另一类为反光体，如月亮、房屋、桌子、 皮球、书本等。吾人生活中所接触的物体 ，多半属于第二类。靠反光而构成视觉刺 激，故而在光线不足或黑暗中，肉眼就看 不到东西。 反光体本身不发光，它只能反光；而在其 反光时，又常因各物体性质不同，而有不 同程度的反光。有的物体对所有的光波都 反射出来，这类物体看起来就是白色；有 的物体对所有的光波都予以吸收，不反射 出来，这类物体看起来就是黑色； 有的物体吸收了某些光波，只反射出某一 波长，此类物体看起来便呈红、黄、蓝、 绿等各种颜色。 吾人所看到的物体，绝大多数都是反光体 ，各种物体的反光程度各不相同，故而各 物体的颜色，均由其所反射的光之波长来 决定。何种波长的光波反射出来得最多， 就带有何种颜色。由光波之长短所决定的 某种颜色感觉，称为色调（hue）。 例如：400nm的光波会引起紫色感，480nm 的光波会引起蓝色感，520nm的光波会引起 绿色感， 570nm的光波会引起黄色感， 700nm的光波会引起红色感。在 400nm以下 与 700nm以上的光彼，肉眼是看不见的。 由光波之长短所决定的色调，是颜色感觉 的心理属性之一。除色调之外，颜色感觉 另外还有两个属性；一是亮度(brightness ），另一是饱和度（saturation）。 亮度是指光波的强度而言；同样是红色 ，有的看来鲜红或亮红，有的看呈暗红 色，其色调虽相同，而在亮度上则有差 别。 色觉中的饱和度，则决定于光波的纯度 ，而纯度乃是由物体发射的或反射的光 之纯度所决定的。 有的物体所反射的光，主要是红光，但 其中也夹杂着反射一些别的光波，以致 看起来不是纯红色。 此种情形即为低饱和度。反之，如某一物 体主要反射一种波长的光波，看起来颜色 单纯，即表示饱和度高。 饱和度的高低，只表示颜色的纯度，并不 表示颜色是否令人产生美感。 用做服装的布料，多数是饱和度不太高。 因为，饱和度很高的布料如正蓝与正红的 衣服，穿起来未必好看。 基于以上分析可知，从引起视觉的客观 刺激（光）而言，有三个物理属性，即 光波的波长、光波的强度、光波的纯度 。 从对刺激反应而产生的色觉经验而言， 有三个心理属性，即色调、亮度、饱和 度。 将这三个物理属性和三个心理属性合在 一起，绘成一立体图形，即为图35的 颜色锥体（color solid）。 颜色锥体的半径，代表饱和度；纵轴代 表亮度，在纵轴上的每一点，均代表不 同亮度的非彩色，由全白到全黑，而其 饱和度则不变。 中间的圆环，表示不同的色调，即光谱 上肉眼所能见到的红、橙、黄、绿、蓝 、紫等各种颜色。 颜色锥体的每一点上，均代表一种颜色 ，而锥体的全部，则代表所有不同颜色 的组合。 （二）视觉适应 前面讨论了一般感觉的适应现象，在此再 进一步说明视觉的适应历程。 视觉适应有两种现象，一为暗适应（dark adaptation），一为明适应（light adaptation）； 前者是在由亮处进人暗处时（如进人电影 院）发生，后者是在由暗处进人亮处时发 生。 暗适应过程中，在生理上发生三种并行的 生理作用： （1）瞳孔放大,以收人较多的光。 （2）网膜上锥体细胞的感光敏度增加， 以暂时维持视觉功能。 (3)网膜上的杆状细胞的感光敏度迅速增 高，取代锥体细胞的作用。 明适应的历程恰与暗适应相反，其经过是 ： （1）瞳孔缩小，以减少强光进入；在阳 光下的雪地里常眯起眼睛看东西，即属此 种情形。 （2）网膜上锥体细胞的感光敏度，缓慢 减低。 (3）网膜上杆状细胞的感光敏度迅速减低 。 由此可知，视觉的暗适应与亮适应，实际 上也就是网膜上视神经细胞感受性的改变 历程。 三、视觉的主要现象 视觉经验系由光波刺激所引起，而视觉经 验之性质，则将随刺激的三种物理属性， 与三种心理属性的变化，而产生很多视觉 现象。 以下是几种主要的视觉现象： （一）混色与补色 由几种不同颜色的光波混合之后所得到的 色觉，称为混色（color mixture）。 混色可由两种颜色相混而得，也可由数种 颜色相混而得。 由两种颜色相混时，其所产生色觉原则是 ： 两种颜色所占比例相同时，所得的混色将 介于两色之间，而其饱和度也将随之成比 例的减低。 此一原则可用图36之色环（color circle ）表示之。 例如：黄色与红色两种光混合，而且在比 例上又各占一半时，其所得之混色即为橙 色。 若以不同比例混合红黄二色，则可混合成 介于红黄二色之间各种不同程度的橘红色 。同理，黄绿二色按不同比例混合，即可 得到介于二色之间各种不同程度的黄绿色 。 上述混色现象，两色相混之后，并不完全 失掉原来各色自身的特性。 但如把黄色光与蓝色光相混，其所得色觉 ，将是既非黄，也非蓝，而是变成灰色。 如再将红色光与绿色光相混合，也会变成 灰色。 在色环的位置上，黄与蓝，或红与绿，均 各居于相对的位置。 像此种居于色环的相对位置之两色光，混 合之后变成灰色的现象，即称之为补色 (complementary color)。 按上例，黄蓝二色光为互补色，红绿二色 光也为互补色。 图3-6 色环 （色环所表示者亦即颜色锥体中间圆环 ） 不过，上述补色现象，只限于色光混合 时才会出现。 若用颜料混合，所得结果就不相同。凡 是学过彩绘的人都知道，黄与蓝两种颜 料或油漆混和时，得到的是绿色，而不 是灰色。 因此，在谈到混色时，如所指者为色光， 则称为相加混色（additive mixture）； 如所指者为颜料时，则称为相减混色（ subtractive mixture）。 因为，在色光的刺激之下，网膜上所感受 到的是两种不同光波的重叠，而每一种色 光本身的波长，并没有改变或消失；故而 产生了相加的效果。 在颜料或其他带有颜色的物体所构成的视 觉刺激情境中，在白色光（如日光）之下 所给予网膜的色感，并非来自物体本身， 而是来自对白色反射出来的光波。 在此情形之下，反射出来光的波长，才是 决定色感的要素。因为，在不同的颜色混 合之后，一部分光波被颜料吸收，只有部 分波长的光反射出来，故而形成色感不同 的效果。 （二）后像与颜色对比 晚间看书时，如注视远处的灯光，同时用 书做为眼前的屏，上下迅速移动，此时所 见的灯光，并不因书本的隔离而有间断的 感觉。 又如，在夜晚如将房间电灯的开关快速开 关一次，在熄灯之后的短暂时间内，在视 觉上仍然留存着灯亮时的形像。 像此种视觉刺激虽消失而感觉暂时留存的 现象，称为后像（afterimage），根据心 理学家研究发现，后像有两种不同形式： 一为正后像（positive afterimage）， 其特征是原刺激消失后，其所遗留的后像 ，与原刺激的色彩及亮度均相似。 如庆祝节日看烟火时，引起光觉与色觉的 刺激消失后，仍然暂时留存着原来烟火的 光与色的感觉。此种情形即所谓正后像。 另一种为负后像（negative afterimage ），其特征是后像的亮度与原刺激相反， 而色彩与原刺激互补。 例如：注视白色的钟面与黑色的钟框，稍 后，将视线移向附近墙壁，即会出现黑色 钟面与白色钟框的后像。 再如注视纸面红色圆圈半分钟后，转而注 视白色墙壁，即会见到一绿色圆圈出现。 在一般情形下，视觉刺激的强度与注视的 时间增长时，后像出现的可能性将增加， 而其持续时间亦较长；反之，则不易形成 后像（见图37及说明）。 颜色对比（color contrast），指不同颜 色之物体并列或相继出现时，所得色觉与 单一颜色出现时不同； 如黑白二色并列，就会觉得黑者益黑，白 者益白。当彼此互补的两种颜色并列，其 对比效果尤为明显。 例如：黄色与蓝色互补，如将二色并列， 看起来黄者更黄，蓝者更蓝。颜色对比是 色彩设计家常用来加强视觉效果的重要原 则。 颜色对比现象，因其形成的过程不同，又 有三种类别： （1）同时对比（simultaneous contrast ），因两种刺激同时出现而生的颜色对比 。 （2）连续对比（successive contrast） ，因两种刺激相继出现而产生的颜色对比 。 （3)亮度对比（brightness contrast）, 因两色觉刺激亮度不同而产生的颜色对比 。 (三）色觉缺陷与色盲 一般人都会因光波长度不同而产生不同的 色觉；在红色光刺激之下，能感觉到是红 色； 在绿色光刺激之下,能感觉到是绿色； 在蓝色光刺激之下，能感觉到是蓝色。一 般人平常能红、绿、蓝三色辨别清楚者， 均可视为色觉正常。 有些人，对这三种颜色不能明确辨别者， 即称为色觉缺陷（color deficiency）； 对红、绿、蓝三种颜色完全不产生色觉经 验者，则称为色盲（color blindness） 。这是较为正式的分类法。 有的人在红、绿、蓝三种颜色中，只是对 红、绿二色不能辨别，将红、绿二色都看 成黄色。 也有的人在所有颜色中，不能辨别黄与蓝 二色。 此类色觉缺陷者，有时也被称为色盲：前 者称为红绿盲，后者称为黄蓝盲。 因此又有所谓全色盲与部分色盲之分。像 红绿盲与黄蓝盲，就属于部分色盲，原来 所指的色盲，就属于全色盲。 在整个人口中，色觉缺陷者的罹患率，在 比例上男女差异悬殊；在男性中约占百分 之八，而在女性中则仅占千分之四。 为什么男女之间会有如此大的差异？按生 理学家们一般的解释，这现象与人类性染 色休中的X染色体有关； 男性的性染色体是XY，只有一个X；女性 的性染色体为XX，有两个X。 四、色觉理论 前文所述视觉上的各种现象，混色、补色 、后像、对比、色盲等，历来生理心理学 家，一直尝试给予学理上的系统解释。 此种学理解释，就成了色觉理论。何以不 称之为“视觉理论”？盖以其所解释者， 主要是颜色感觉的问题。 （一）三色论 对色觉现象，最早在学理上提出系统解释 者，首推英国医学物理学家杨格（ T.Young）。 在1802年，杨格氏根据混色现象中，红、 绿、蓝三色按不同量的比例混合，可以得 到各种不同颜色的事实， 推论解释，在人类的视觉神经系统中，可 能有三种感受颜色的感受器（即后来所指 的锥体细胞）。 这三种感受器，分别职司感受红、绿、蓝 三种不同波长的光波。 如单一色光刺激出现时，即产生单一色光 的色感；若三色中有两种色光刺激出现时 ，即产生混色现象，结果就得到该二色光 相混之后的另一种色感。 例如：青色的感觉，事实上是由绿与蓝两 种色光刺激混合而得结果。 当时，杨格氏的理论，只算是一种假说。 至五十多年后的1857年，此一假说为德国 学者赫尔姆霍兹验证，并加以补充，成为 著名的杨-赫尔姆霍兹色觉论（ Young- Helmholtz theory of color vision）。 因为此一理论主张色觉系三色原素所构成 ，故而也称三色论（trichromatic theory），或三元论（three component theory）。 在色觉的研究上，三色论的贡献甚大，现 在的彩色电视机，就是根据三色论的混色 原理所设计的。 杨赫二氏的三色论，虽能以混色原理解释 各种色觉构成的原因，但其缺点是对补色 与色盲等现象，仍未能给予学理的解释。 为什么红与绿二色混合后会有黄色感？又 为什么黄与蓝混合会有灰色感？单凭混色 原理去解释，显然并非最合理的答案。 （二）相对历程论 上述问题，一直存在了一百多年。直到 1870年，德国生理学家赫林（Ewald Hering，18341918）提出新的解释，才 使此一久悬的问题得到比较合理的解释。 按赫林的理论，色觉现象不能只从混色的 观点去解释，应进一步从补色的现象去探 讨。 因此，赫林氏认为，网膜上有三种不同功 能的锥体细胞： 第一种是职司感受亮度（从黑到白）的； 第二种是职司感受红绿二色的； 第三种是职司感受黄蓝二色的。 每一种锥体细胞所能感受到的二种色光刺 激，在光波长度上各不相同（如红光的 700nm，绿光为500nm）。 因此当每种锥体细胞在感受色光刺激时， 即产生两种颜色的互补作用。 前文中在所提到的后像，就是两种颜色形 成的互补现象。 如在一张白纸的一边绘一红色圆环，先凝 视纸页上的红色圆环半分钟，然后转向凝 视旁边的空白纸页，就会看见一个绿色圆 环出现。 如凝视墙上黑色钟框与白色钟面半分钟， 然后转向凝视旁边空白的墙壁时，就会看 见一个黑色镜面与白色钟框的影像出现。 后像之所以产生，不能用混色原理来解释 。按照赫林氏的说法，那是由于具有锥体 细胞互补作用中所产生的相对历程。 因此，赫林氏的色觉理论，就被称为相对 历程论（opponent-process theory）,也 称色觉对向论（opponent color theory ）。 又因赫林的理论中，认为锥体细胞能感受 到红、绿、黄、蓝四种颜色，故而又称为 四色论（tetrach-romatic theory）。 至于对色盲现象的解释，按赫林的色觉理 论，色盲者乃是由于网膜上缺少一种或两 种锥体细胞的缘故。 按上述三种锥体细胞，各具不同色觉功能 ，如缺少的是第二种锥体细胞（职司感受 红绿二色），就会构成红绿色盲； 如缺少的是第三种锥体细胞（职司感受黄 蓝二色），就会构成黄蓝色盲。 从上述两百年来色觉理论发展的经过看， 晚近的四色论与早期的三色论，在基本理 念上并没有冲突；其间的差异，只不过是 新的理论能够解释较多的视觉现象而已。 色觉理论最近十年来的发展，仍然以三色 论或四色论为基础，只是有的学者在解释 上，将色觉的整个历程，分为两个阶段： 第一个阶段，由三种分别对不同光波长度 敏感度的锥体细胞，感受各种色光的刺激 ，从而引起兴奋。 第二个阶段，由各种色光产生相混或相补 的作用，从而形成颜色感觉。此种新的色 觉现象解释，称为二阶段色觉论（two- stage color theory）（Hurvich，1981 ）。 第三节 听觉 在人类的各种感觉中，一般认为，听觉（ auditory sense）的重要性仅次于视觉。 如果在视觉与听觉并用以吸收讯息时，此 种看法，自然是正确的。 但如在视觉与听觉单独使用，听觉的重要 性，并不亚于视觉。在亮度不足的情境之 下，视觉功能失效，而听觉则不受影响； 在空间受限制时（如隔离视线），视觉功 能受阻，而听觉则仍可发挥功效。 人际间的社会关系，主要靠听觉做为沟通 管道；听觉障碍者，社会关系孤立，在人 际适应上，较之视力障碍者更为困难。 一、耳朵的构造与功能 人耳的构造，主要分为三大部分：外耳（ outer ear），职司收集外来声音；中耳 （middle ear），职司传导声音；内耳（ inner ear），职司转化物理性的声音刺 激为生理性的神经冲动，而经听觉神经（ auditory nerve）传至大脑。 外耳收集声音后，经过听道（auditor canal）达于鼓膜 （ear drum）。 鼓膜位于外耳与中耳交界处，系由一骨质 薄膜构成。由于音波压力之交错转变，使 得鼓膜前后振动；于是，原来经空气传导 之声波，经振动而转变为骨块之传导。 骨块传导声波，主要由中耳负责，而中耳 之构造，则包括锤骨（malleus）、砧骨 （incus）与镫骨（stapes）三块听骨（ ossicle），均系因形状而得名。这三块 听骨互相连接，职司传导声波之责。 中耳下方的欧氏管（Eustachian tube） ，与咽腔相通，平时关闭，只有在咀嚼时 或在吞味时才会打开，容许空气进人中耳 ，以维持鼓膜内外的平衡。 内耳的构造较为复杂；其功能除了传导声 波之外，尚须专司身体平衡的感觉。担任 平衡感觉的器官，称为前庭（vestibule ）。 内耳中最重要的器官为耳蜗（cochlea）， 为一个骨质的蜗形盘曲管道，内中充满液 体。 耳蜗之底部系膜状构造。称为基底膜（ basilar membrance）。 该膜由长短不等的神经纤维所构成；在耳 蜗的起始一端，其纤维较短，愈往远端， 其纤维愈长。 声波经中耳之听骨传入后，其波动先达于 卵圆窗（oval window），卵圆窗与耳蜗 管相接。 因此，卵圆窗之震动，传入耳蜗后，藉着 液体的波动，并沿基底膜继续进行，从而 振动膜上的神经纤维。 在基底膜上另有柯蒂氏器（organ of Corti），为主要听觉感受器。 柯蒂氏器的毛状神经细胞，与通往大脑的 听觉神经纤维相连，声音传至此处，即能 引起神经冲动，继而传入大脑的听觉中枢 。 二、听觉刺激与听觉现象 引起听觉的刺激是声音。声音的物理特征 为声波。惟声波的传导与光波不同；光波 在空气中与真空中均能传递，但不能通过 固体物质传导； 而声波则必须藉介质（或称声媒）传导。 声波的介质可为气体，可为液体，也可为 固体。 声波的传送度远较光波为慢，且因介质不 同而有所差异。 正如前文所指的引起视觉的光波，有三种 物理属性（波长、振幅及波之纯度）一样 ，引起听觉刺激的声波，也有三种物理属 性： 一为频率（frequency）； 一为振幅（ amplitude）；三为复杂度（complexity ）。 相应地，声波也具有三种心理属性：一为 音调（pitch）或称音高； 二为音强（loudness），音强也称响度； 三为音色（timbre）。 一般言之，上述声波的三种物理属性与三 种心理属性，在听觉上是彼此互相对应的 。 我们所听到的音调高低，乃决定于声波频 率之高低；频率愈高，声调也就愈高。 声波之频率，以每秒内波幅振动的次数（ 称CPS，为 cycles per second之缩写） 为计算单位，以赫（Hz）表示之。 人类听力所能感受到的频率,大约介于20 赫到20，000赫之间。 超过20，000赫的高频率或低于2O赫的低 频率的声波,一般人是听不到的，但有些 动物如狗与蝙蝠等，可以听得到。 音强的高低乃决定于声波振幅的大小；振 幅愈大，声音愈强。表示音强的单位,称 为分贝（decibel，简写为db）。 人耳所能接受的音强，大约介于16个分贝 至160个分贝之间。吾人平常说话的音强 ，大约为60个分贝， 90个分贝以上时， 即感到声音刺耳，雷声约为120个分贝。 最后谈到音色。音色也叫音质，音色决定 于声音的复杂度，而复杂度乃是由于基音 和陪音的比例关系决定的。 一个物体除全部振动而生声音之外，其部 分振动也会发生声音；全部振动的声音叫 基音，部分振动的声音叫陪音。 一般乐器都有基音和陪音，音色就是由基 音与陪音的不同比例的配合而决定的。 平常所听到的声音，很少是纯音，多数含 有不同频率与不同振幅的多种声波混杂在 一起。 例如：每一音阶如do，re，mi，fa等，即 使各有其固定频率，但在不同乐器上发出 声音时，仍不相同； 其原因就是由于各种乐器都有其特殊结构 ，其振动方式不同，因而产生不同的音色 所致。 如各种不同频率与不同振幅的声波组合在 一起，成为有规律的振动，其所产生的声 音，即为乐音，否则即构成噪音。 三、听觉理论 前文所述之音调、音强与音色三种心理 属性，只说明职司听觉的耳朵，对各种 频率与振幅之声波，具有辨别的能力。 至于人耳之构造如何辨别各种声波，并 如何将物理性的声波转变为心理性的听 觉，则未加说明。 如将人耳之构造、声波之属性以及听觉 之产生三者，合在一起考虑，正给予系 统的学理解释时，就成为听觉理论。 到目前为止，对听觉现象的系统解释，最 主要的有以下两大理论。 （一）部位论 最早对听觉现象提出系统解释者，是十九 世纪中叶德国著名物理学家赫尔姆霍兹氏 的部位论（place theory）。 按部位论乃是采用听觉共鸣的原理来解释 听觉现象，故而又称共鸣论（resonance theory）也称钢琴论（piano theory）或 竖琴论（harp theory）。 按部位论对听觉历程的解释，职司听觉的 器官，主要是由耳中耳蜗底部基底膜上长 短不一的毛状细胞（神经纤维）。 基底膜之一端较窄，其上之毛细胞的纤维 较短；另一端较宽，其上之毛细胞的纤维 较长。 专司接受音波振动的柯蒂氏器，即位基底 膜上。 当声音引起鼓膜振动时，中耳的听骨随之 内外振动，振动所生之压力，使得基底膜 上下波动，因之构成基底膜上毛细胞随之 振动。 但以不同部位的神经纤维长短不等，其所 接受声音高低的频率，自然也不相同。 基底膜上纤维短的一端,由高频率声音引 起振动，形成高音的感觉；另端纤维长的 区位，由低频声音引起振动，形成低音的 感觉。 （二）频率论 频率论（frequency theory）是解释听 觉现象的另一种理论。 按频率论的解释，耳蜗的作用和麦克风 相似，而听觉神经对声音的传递，其原 理则与电话相似。 根据此一原理，音调的高低，系由传往 听觉神经的神经冲动来决定；声波频率 愈高，音调也就愈高。 在人类的听觉中，对音调高低的辨别范 围,大约在20赫至20，000赫之间。 音调在4，000赫以下时，听觉神经只须 靠声音本身频率的高低，即可决定声音 的高低； 500赫的声音，即形成听觉神经每秒五百 次的反应， 2，000赫的声音，即形成听觉神经每秒 两千次的反应。 根据神经生理学的知识，感觉神经元每秒 只能产生1，000个左右的神经冲动，超过 1，000冲动时，听觉神经如何传导呢？ 按频率论的解释，如声音的频率在1，000 4,000赫之间时，神经的传导是按并发 原理（volleyprinciple）来处理的。 并发原理是：神经纤维分成数组，各组以 轮班方式发出神经冲动。 不同的组分别对声波压力产生神经冲动， 各组同步齐发，产生对高频声波辨别的功 能。 例如：十组神经纤维，每组负责1，000赫 的声波，合之即可集成10，000次的冲动 。因此频率论也称并发论（volley theory）。 又因频率论采用了电话原理来解释听觉现 象,故而也称电话论（telephone theory ）。 第四节其他感觉 本节所要讨论的其他感觉，指除视觉与听 觉之外的嗅觉、味觉、肤觉、动觉、平衡 等各种感觉，而其中的肤觉又再分为触觉 、温觉、痛觉三种。分别简略说明于下： 一、嗅觉 引起嗅觉（smell）的刺激是气化的化学 物质。气化物靠空气扩散，故而嗅觉是距 离性感觉；不必直接与刺激起源相接触， 即可产生嗅觉。 嗅觉感受器，是鼻腔内的一些线形体。线 形体从脑部之嗅球（olfactory buld）处 下垂，止放鼻腔顶部。 在线形体之末端，有毛状皮层，是为嗅觉 皮膜（olfactory epithelium）。 皮膜内的嗅觉细胞，即为嗅觉的感受器。 嗅觉具有极大的适应性，嗅觉的绝对阈限 ，随刺激时间的久暂，而有很大的变化。 某种气味初度出现时，即使该刺激强度甚 为微弱，也能闻到（如煤气）；但如气味 持久存在，嗅觉也将因适应而变为迟钝。 所谓“居鲍鱼之肆久而不闻其臭”者，正 说明了嗅觉的适应现象。 对我们日常生活而言，嗅觉的适应，利害 参半。 嗅觉敏锐度减低，使人在某些场地（如鱼 市场）能维持其工作，不致遭受不悦气味 的干扰，是为有利之点。 但嗅觉敏锐度减低，有时对有害人体的气 体缺乏警觉，吸收太多难免中毒，是为有 害之点。 嗅觉的个别差异甚大，甚至有些人缺乏嗅 觉。一般而言，动物的嗅觉优于人类。 鱼类的嗅觉最发达，其嗅觉皮膜几占满整 个脑半球；狗的嗅觉也极灵敏，其嗅觉皮 膜占脑半球的三分之一，故世界各国的警 察机关，无不藉狗的嗅觉帮助侦探。 人类的嗅觉远不如动物发达，人脑中的嗅 觉皮膜只占脑半球的十二分之一。 二、味觉 味觉（taste）的感受器为味蕾(taste bud)。味蕾是一种球状的感觉神经细胞； 该种细胞多数集结在舌尖、舌面及舌侧三 处，少数散布在口腔内部。 引起味觉的刺激为液体物，如刺激物本身 非属液物，也必须经唾液使之液化后，始 能产生味觉。只有液体才能渗入舌部的味 蕾，从而引起感觉细胞的神经冲动。 味觉并非只有一种感受器，舌上的味蕾是 分工专司的； 人类的基本味觉，至少有酸、甜、苦、咸 四种。 职司此四种味觉的味蕾，在舌上的分布， 也自不同：甜在舌尖，酸、咸在舌两边， 苦在舌根。 三、肤觉 肤觉（skin sense）是靠皮肤表面为感受 器接受外来刺激而生的感觉。 事实上，肤觉并非单一感觉，而是包括触 觉、痛觉、温觉、冷觉等感觉。 （一）触觉 触觉（ sense of touch），也称压觉（ sense of pressure），是皮肤表面承受 某物体压力或触及某物时，所产生的一种 感觉。 因此，触觉的产生，因情况不同而又分 为两种： 一为被动触觉（passive touch），是由 物体置于皮肤上所生压力而产生的； 另一种为主动触觉（active touch）， 是由于当事人以肢体主动接触物体时所 产生的。 引起触觉的刺激强度，因身体各部位敏 感度的不同，显然会有很大的差异； 舌尖、口、唇、指尖等部位，远较肩、背 、臀、腿等部位为敏锐。 因此，皮肤上产生触觉的感受器，并非平 均分布于皮肤的表面，而是成为很多小点 的方式散布著；只有在这些点上才有触觉 。 这些小点，称为触觉点（touch spot）， 也叫压觉点（pressure spot）。 在心理学上测量触觉点时，一般采用两点 阈限（two-point threshold）的方法。 最简单的方法是使用可调整距离的双脚仪 ，如图所示，置于身体之不同部位，用以 测量受试者的触觉，并由之辨别所感到的 是一点还是两点。 如很短的距离即可辨出是两点，即表示该 部位的皮肤上密集着较多的触觉的感受器 ，亦即该部位触觉较为敏锐。 根据心理学家的研究，人体各部位触觉敏 度不同情形为： 手指最为敏锐，其两点阈限约在45mm左 右；脸部次之,约在510mm左右；肩部与 背部较不敏锐，其两点阈限约在4550mm 左右。 此外，人类的触觉也有很大的性别差异。 皮肤表面的主要触觉区，诸如前额、鼻子 、面颊、口唇、肩部、胸部、臂腕、手指 等各种部位，女性的触觉，均较男性为灵 敏（Weinstein，1968）。 触觉敏度的性别差异现象，其形成原因究 系生理构造的因素，还是女性特别对身体 注意所致，迄未获致肯定的结论。 (二) 痛觉 引起痛觉（pain）的刺激，可能是物理性 的（如刀割、冲击等），也可能是化学性 的（如酸硷浸蚀等）。 刺激的强度达到对皮肤组织有破坏作用时 ，即会引起痛觉。 痛觉的感受器为自由神经末梢。 因为自由神经末梢的分布并不平均，故而 在皮肤的不同部位，对痛觉的敏感度也不 相同。 痛觉经验虽然会令人厌恶，但它在生活适 应上，却具有正面的效用。 痛觉是一种警示讯号，它告知我们身体上 某些部位受到伤害，必须适时加以处理。 试想，如幼儿被火灼伤而无痛觉，其后果 将会何等严重。 痛觉虽是人尽皆知的现象，但在学理上却 不易解释。因痛觉不像其他感觉一样，它 不是存在于某一感官（如眼、耳、鼻等） 的特殊感受器，也没有专司传导病觉汛息 的特殊神经纤维（如视觉神经与听觉神经 然）。 痛觉在皮肤表面，甚至关节、肌肉等任何 部位,都会发生。 痛觉的另一最大特征是，生理作用之外带 有很大的心理因素；诸如注意、暗示、情 绪、动机等心理状况，都会影响痛觉的感 受。因此在某些情境之下，痛觉可由心理 控制。 （三）温觉与冷觉 温觉（ sense of warmth）与冷觉（ sense of cold）合而称为温度感觉（ temperature sense）。 温度感觉的刺激是接触到皮肤的空气或物 体的温度改变； 当外在温度高于皮肤温度0.4C时，即产 生温觉。 外在温度低于皮肤温度015C时，即产 生冷觉。 由此可见皮肤对冷的刺激比较敏感。既不 觉冷也不觉热的温度，称为生理零度（ physiological zero）。 生理零度即相当于皮肤表面的温度，一般 在32左右（人体内的温度，一般在37 左右）。 根据生理学家的研究（Hensel，1973）， 职司温度感觉的感受器有两种： 一种是专司感受低于皮肤温度的神经元， 另一种是职司高于皮肤温度的神经元。 此二种神经元同样分布于皮肤之下的自由 神经末梢。 温度感觉的适应现象甚为明显，同一游泳 池的水温，进入泳池一段时间的人与初进 入者，对水温有不同的感觉； 如池水温度稍低于肤温，初进池的人即觉 其冷； 如池水温度稍高于肤温，初进池的人即觉 其热； 在池内待久一点时间后则感觉不出明显的 差别。 温度感觉有一种奇异现象，皮肤下的冷与 温两种神经元，如同时受到冷与温两种刺 激时，会使人产生既不冷也不温，而是一 种灼热的感觉。 此一奇异现象，可用以简单实验予以验证 。 如图312的装置，是两条绞绕在一起的 水管，将 05的冷水注入一水管，将 4044的温水注入另一水管