普通心理学(2010,4,感觉).ppt

普通心理学,清华大学心理学系 李虹 2010-2011秋季学期,第二部分 认知活动及其过程,第四讲 感觉 第五讲 意识与注意 第六讲 知觉 第七讲 记忆与遗忘 第八讲 思维 第九讲 语言,环境 信息加工系统,信息加工系统的一般结构,感受器,效应器,加工器,记忆,第四讲 感觉,第一节 感觉的一般概念 第二节 视觉 第三节 听觉 第四节 其他感觉,接下来你将看到两张幻灯片。请盯着下一张幻灯片中的图像1分钟，幻灯片自动转换到再下一张时，盯着幻灯片的中间部分，看看发现了什么。,第一节 感觉的一般概念,1、什么是感觉 2、感觉编码 3、从物理事件到心理事件,什么是感觉,感觉：是人脑对事物的个别属性的认识。 感觉是感受器眼、耳等器官中的结构所产生的有关身体内外经验的神经冲动的过程。 感觉的双重功能 生存 声色,感觉如何影响我们的生存,感觉编码,德国生物学家缪勒（Muller,18011858）最早研究感觉编码的问题，并提出了神经特殊能量说 （theory of specific nerve energy)。他认为，各种感觉神经具有自己特殊的能量，每种感觉神经只能产生一种感觉。他进一步提出，感觉不决定于刺激的性质，而决定于感觉神经的性质。我们直接感觉的东西不是外界的刺激，而是我们自己的神经，即神经的某种特殊状态。“我们所知道的只是我们的感觉”。 现代神经生理学认为，大脑直接加工的材料是外物引起的神经冲动。但是大脑对神经信号的加工是一种译码的过程，它能揭示神经信号所代表的刺激物的特性，帮助人们获得关于外部世界的知识。,心理物理学,中心任务：研究物理刺激和刺激所产生的心理行为和体验间的关系。 绝对阈限：刚刚能引起感觉的最小刺激量。 感觉适应：指感觉系统对持续作用的刺激输入的反应逐渐减小的现象。 反应偏差：由一些与刺激的感觉特性无关的因素所引起的观察者以特定方式进行反应而产生的系统趋势。 差别阈限：刚刚能引起差别感觉的刺激间的最小差异量，也称作最小可觉差。 韦伯定律(适用于中等刺激强度)。,从物理事件到心理事件,换能：从一种物理能量形式到另一种形式的转化。 信息传递过程 对感觉系统的触发(对环境事件刺激的觉察） 感受器将感觉信号的物理形式转化为能被神经系统加工的细胞信号 细胞信号向更高水平的神经细胞提供信息，通过不同的觉察器整合信息（有不同的理论解释这种现象） 上传到大脑特定的感觉区和联合皮质,感觉信息的解释,模板匹配: 为了与模板相匹配，每一个辨认的模式必须有一个表征。辨认就是把外部信号与内部模板加以匹配。 把字母A呈现给眼睛，它在视网膜上激起一个感受器模式。如果把这些感受器交连到一起，构成一个觉察器，我们就得到专门觉察字母A的感受器细胞模板。,感觉信息的解释,数据推动和概念推动的加工: 模板公式可以成为数据驱动的：每一阶段的输出是下一阶段的输入数据。 当概念等知识有助于感知某物时，这种加工就是概念驱动的。即，加工从可能是什么的概念开始，而后寻找肯定的证据，使加工机制倾向于给出预期的结果。,数据推动的加工,感觉信息的解释,概念推动的加工,感觉信息的解释,人？猿？,感觉信息的解释,特征分析：不同性质的感觉是由不同的神经元传递的。对某些事物的辨认是模板所无法解释的，例如： （1）图形缺少某些部分的辨认 （2）图形增加无关线条的辨认 （3）各种变形的辨认,特征分析,感觉信息的解释,感觉信息的解释,特征分析：特征分析系统也称为小妖系统。这个系统由一系列处理模式的小妖组成，每个小妖担任不同角色。 （1）形象小妖：记录外来信号的原始形象； （2）特征小妖：在形象上找寻某种特征：线条、角度、轮廓等； （3）认知小妖：注视着特征小妖的反应，识别某种特定模式； （4）决策小妖：听认知小妖叫喊，把最响的选出来。 每个专门化的神经元是一个特征小妖，寻求各种特征综合的小妖是认知小妖。,感觉信息的解释,小妖系统在某种意义上也象是模板公式：用特定的特征集合匹配要辨认的项目，但是其模板比特定的模板更强大。 小妖系统与模板公式不同的是：外部映像首先被再编码为一系列特征，而不是直接拿来与内部模板相匹配。,感觉信息的解释,小妖系统的建立：可以采用模板所使用的同样原则对信息进行压缩：把若干细胞连接起来形成一般的特征觉察器。例如：对视网膜像不同部位的垂直线起反应的神经元可以连接起来形成一般的垂直线觉察器；同样，管水平线、斜线以及其他的一般特征小妖可以结合为相应的神经觉察器；某些特征小妖专管直角的数目，还有的专管锐角，也有管曲线的小妖等等。 在此，感知信息被分解为七种一般特征。每一个特征小妖报告模式中含有这种特征的数目，认知小妖找寻那些描述模式的特征值，找到的这种特征的数目决定反应的强度。最后，由决策小妖选定恰当的模式，它对反应最强的认知小妖起反应。,感觉信息的解释,感知信息的分解： （1）垂线 （2）水平线 （3）斜线 （4）直角 （5）锐角 （6）连续曲线 （7）非连续曲线,感觉信息的解释,一个小妖只有当它找寻的全部特征都出现时才能以其最大速度做出反应。如果缺少一个所应找出的特征，或者出现一个非所要找的特征，小妖就不会全力叫喊。 并非所有情况都需要七个特征小妖同时登场。模式的数量越多，使用的特征也就越多。,人类的感觉系统,第二节 视觉,1、视觉的生理机制 2、颜色视觉 3、视觉的时间和空间因素,视觉的生理机制,人眼的结构照相机 角膜眼前房瞳孔晶状体视网膜 调节：睫状肌改变晶状体的厚度，实现晶状体对远处及近处物体的聚焦。 视网膜：光波转化为神经信号。 侧抑制：指相邻感受器间相互抑制的现象。 光感受器：实现光能到神经反应的基本变化。锥体细胞、杆体细胞、中央凹 双极细胞：整合感受器的神经冲动并传导至神经节细胞 神经节细胞：整合一个或多个双极细胞的冲动，形成单一的发放频率 水平细胞及无轴突细胞：整合感受器或双极细胞和神经节细胞 盲点：视神经离开视网膜的区域,视觉的神经通路,视网膜神经节细胞组成视神经 视交叉处 视束 大脑中两个细胞束传递信息（客体识别、位置识别） 盲视：在不能对客体进行有意识视觉觉察时，行为也是由视觉引导的。,感受野,视觉感受野：指视网膜上的一定区域或范围。当它受刺激时，能激活视觉系统与这个区域有联系的各层神经细胞的活动。 外侧膝状体感受野 中央区的刺激可以引起细胞兴奋，周围区域刺激抑制该细胞 中央区抑制，周围区域兴奋 皮层细胞感受野,外侧膝状体细胞感受野,颜色视觉,物理刺激：电磁波（400nm780nm） 颜色体验：色调、饱和度、明度 色光混合：加法颜色混合 互补色：两种颜色的色光混合后产生白光的感觉。 颜料混合：减法颜色混合 色觉缺陷：色盲 大部分不能区分红绿；少部分不能区分黄蓝； 极少数没有任何颜色体验,颜色视觉理论,三原色理论（Thomas Young） 正常人的眼睛存在三种类型的颜色感受器，红、绿、蓝 不能解释视觉后效、不能解释色盲通常不能区分成对的颜色 拮抗加工理论（Eward Hering） 所有的视觉体验产生于三个基本系统，每个系统包含两种拮抗的成分（红绿、黄蓝、黑白) 两种理论的融合 可能描述的是视觉的不同阶段 研究发现三种椎体细胞；神经节细胞联合是拮抗加工的基础,视网膜上三种椎体细胞的颜色感受性,视觉中的空间因素,视觉对比：由光刺激在空间上的不同分布引起的视觉经验，可分成明暗对比与颜色对比。 马赫带：指人们在明暗变化的边界上，常常在亮区看到一条更亮的光带，而在暗区看到一条更暗的线条。 视敏度：即视力，是视觉系统分辨最小物体细节的能力。最小可见视敏度、游标视敏度、最小间隔视敏度,视觉中的时间因素,视觉适应： 暗适应：指照明停止或由亮处转入暗处时视觉感受性提高的时间过程。 明适应：指照明开始或由暗处转入亮处时人眼感受性下降的时间过程。 后像：刺激物对感受器的作用停止后，感觉现象并不立即消失，它能保留一个短暂时间，这种现象称为后像。 正后像：后像的品质与刺激物相同。 负后像：后像的品质与刺激物相反。,视觉中的时间因素,闪光融合：断续的闪光由于频率增加，人们会得到融合的感觉，这种现象叫闪光融合。 视觉掩蔽：在某种时间条件下，当一个闪光出现在另一个闪光之后，这个闪光能影响到对前一个闪光的觉察，这种现象称为视觉掩蔽。,第三节 听觉,1、听觉刺激 2、听觉的生理机制 3、听觉的基本现象,听觉刺激,听觉的物理基础 机械振动 频率、振幅 声音的心理维度 音高：指声音的高低，由声音频率决定。16赫兹到20000赫兹，低于16Hz叫次声波，高于20000Hz叫超声波，它们是人耳所不能接受的。 响度：由振幅决定。 音色：反映了复杂声波的成分（基音、泛音）,听觉的生理基础,听觉系统 外耳：耳廓和外耳道，收集声音。 中耳：鼓膜受声音压迫机械振动，带动三块听小骨；锤骨、砧骨、镫骨将声音传到卵圆窗。 内耳：耳蜗是人的听觉器官。由鼓阶、中阶和前庭阶构成。鼓阶与中阶间的基底膜上包含大量支持细胞和毛细胞（听觉的感受器）,人耳结构,声音的传导,振动的空气分子入耳朵，传递至耳蜗，转化为流动波 流动波导致基底膜振动 基底膜振动引起毛细胞弯曲，刺激神经末梢 神经冲动通过听神经离开耳蜗，传导至听觉皮层,声音的掩蔽,一个声音由于同时起作用的其它声音的干扰而使听觉阈限上升的现象。 纯音掩蔽、噪音对纯音的掩蔽、纯音和噪音对语音的掩蔽,声音定位,通过到达每只耳朵的相对时间进行判断 通过到达每只耳朵的相对强度进行判断 课堂小实验,第四节 其它感觉,触压觉 物理刺激：由非均匀分布的压力在皮肤上引起的感觉。 种类：触觉（皮肤轻微变形）、压觉（皮肤明显变形） 温度觉 温度引起的感觉是由刺激温度与皮肤表面温度的关系决定的。 痛觉 任何一种刺激当其对有机体具有损伤或破坏作用时，都能引起痛觉。,温度觉实验,嗅觉和味觉,嗅觉 物理刺激：有气味的气体物质引起 感受器官：嗅纤毛膜上的感受蛋白 味觉 物理刺激：溶于水的化学物质 感受器官：舌头乳头下的味蕾 味蕾分布：舌尖甜；舌中咸；舌两侧酸；舌后苦,味蕾分布,内部感觉,指反应机体内部状态