第六章视觉的生理机制课件

生理心理学第六章视觉的生理机制生理心理学第六章视觉的生理机制1一、感知心理概述存在即被感知！——巴克莱我思故我在！——笛卡尔一、感知心理概述2一、感知心理概述感觉信息的剖析过程（1）感受：是通过感受器对物理能量的吸收（2）换能：是将物理能量转换成神经元的电化学模式的过程。（3）编码：把刺激转换成动作电位序列和组合（信息编码）。（4）传导：动作电位序列及其组合由感受器传至中枢。（5）处理：时空对比、侧抑制一、感知心理概述感觉信息的剖析过程3一、感知心理概述神经特殊能量定律：不论感官如何受到刺激，每种感官神经将导致一种感觉而没有其他感觉1.每一感官都有相对应的刺激2.同一刺激作用于不同感官时，将引起不同的感觉经验3.不同刺激作用于同一感官时，可引起同一感官经验一、感知心理概述神经特殊能量定律：4一、概述眼睛——心灵的窗户视觉——耗能最大的感觉系统一、概述5

人类可见光波长范围：380nm～760nm一、概述人类可见光波长范围：380nm～766一、概述照相机：1.镜头2.变焦、对焦3.光圈4.感光元件5.处理器一、概述照相机：7二、视觉系统的解剖结构不透明，不允许光线通过透明，允许光线通过环形肌肉结构虹膜上的小开口，调节光线进入眼睛的多少透明、洋葱样排列的层状结构由附在其上的睫状肌调节其形状的改变，使远处和近处的物体都能够在视网膜上聚焦，形成清晰的图像－调节二、视觉系统的解剖结构不透明，不允许光线通过透明，允许光线通8二、视觉系统的解剖结构无色透明的胶状物质二、视觉系统的解剖结构无色透明的胶状物质9二、视觉系统的解剖结构二、视觉系统的解剖结构10二、视觉系统的解剖结构光线通路：角膜瞳孔晶状体视神经视网膜玻璃体二、视觉系统的解剖结构光线通路：11感光细胞视杆细胞，1.2亿视网膜视锥细胞，600万二、视觉系统的解剖结构感光细胞二、视觉系统的解剖结构121.视锥细胞负责日间视觉提供环境中细小特征的信息，保证视觉的清晰度/敏度与色觉有关－分辨不同波长光线的能力二、视觉系统的解剖结构1.视锥细胞二、视觉系统的解剖结构13二、视觉系统的解剖结构2.视杆细胞对光更敏感，在昏暗环境中，视觉主要由视杆细胞提供3.视盘－视网膜上另一个特征结构神经节细胞的轴突汇聚一起，通过视神经离开眼球没有任何感光细胞，形成盲点二、视觉系统的解剖结构2.视杆细胞14二、视觉系统的解剖结构4.黄斑视觉最敏锐,只有视锥细胞与一个双极细胞、一个神经节细胞5.双极神经元双极细胞连接视锥细胞、视杆细胞，将视冲动通过神经节细胞传出二、视觉系统的解剖结构4.黄斑15三、视觉信息的编码感光色素埋藏于小盘膜内的特殊分子，人类一个视杆细胞中大约有1000万个。由视蛋白（一种蛋白）和视黄醛（一种脂质）构成。维生素A是视黄醛前身。视杆细胞的感光色素视紫红质，暴露于光线后，分解为视蛋白和视黄醛三、视觉信息的编码感光色素16三、视觉信息的编码视杆细胞的感光机制感光色素（11-顺型视黄醛和视蛋白组合而成）

光照

11-顺型视黄醛全反型视黄醛

(较为弯曲的构象)(较为直的分子构象)

视蛋白分子变构

感光细胞出现感受器电位（超极化）双极细胞兴奋三、视觉信息的编码视杆细胞的感光机制17四、颜色编码（一）多色说（二）三原色说（ThomasYoung，1802）眼睛有三种不同的感受器，分别对三种不同的色调敏感。四、颜色编码（一）多色说18四、颜色编码三色理论验证：对高等灵长类动物视网膜的生理学研究发现色觉由三种视锥细胞负责。每种视锥细胞中含有的视蛋白决定了吸收何种波长的光视锥细胞有分别含有感红光色素、感绿光色素、感蓝光色素三种。四、颜色编码三色理论19四、颜色编码若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=1∶1∶1→白色觉;

若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=4∶1∶0→红色觉;

若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=2∶8∶1→绿色觉。四、颜色编码201967年RagnarArthurGranit,HaldenKefferHartline以及GeorgeWald以他們对于视觉机制的研究共享诺贝尔奖的殊荣。1981年DavidHunterHubel以及TorstenN.Wiesel－诺贝尔奖得主－视觉系统。1967年RagnarArthurGranit,Hal21色弱：对色调的辨别能力下降全色盲：没有视椎细胞或者视椎细胞的信息传递不到皮层四、颜色编码色弱：对色调的辨别能力下降四、颜色编码22三种视锥细胞异常－色觉缺陷红色盲：不能分辨红和绿，世界只有黄和蓝；视敏度正常说明并不缺乏红绿视视锥，只是红视锥细胞中填充视绿视锥细胞的视蛋白绿色盲：绿视锥细胞中填充红视锥细胞的视蛋白蓝色盲：1个/10000人，缺乏蓝视锥，难看到短波长的色调，世界由红和绿构成。四、颜色编码三种视锥细胞异常－色觉缺陷四、颜色编码23色盲的遗传：色盲属于伴性遗传,色盲基因与它的等位基因（正常基因）只位于X染色体上，而在Y染色体上都没有。色盲基因是隐性的（用b表示），与之相对应的正常基因是显性的（用B表示）,男性只有一个X染色体，只要是在X染色体上有隐性色盲基因b，就会表现出来而患色盲症。四、颜色编码色盲的遗传：四、颜色编码24视觉后像视觉后像25对“三原色说”的疑惑：（三）对比色说（Hering，1878）1.红对绿2.黄对蓝3.白对黑四、颜色编码对“三原色说”的疑惑：四、颜色编码26两种学说的统一：1.在视锥细胞层面，遵循三元色说2.在换能后的神经元层面，遵循对比色说四、颜色编码两种学说的统一：四、颜色编码271.视野(1)概念：指单眼固定不动注视前方一点时,该眼所看到的空间范围。范围：(1)单眼视野的下方＞上方；颞侧＞鼻侧。(2)色视野的白色＞黄蓝＞红色＞绿色。

绿红蓝白生理盲点投射区位于视野的颞侧15°处。1668年l‘AbbeEdmeMariotte发现盲点。五、视觉现象的神经基础1.视野绿红蓝白生理盲点投射区位于视野的颞侧15°处。282.感受野：能引起神经元反应的那部分视野就是该神经元细胞的感受野。（1）简单细胞：小感受野，用于察觉图形边界线（2）复杂细胞：中感受野，用于察觉边角和运动（3）超复杂细胞：大感受野，用于感觉形体、运动和角度五、视觉现象的神经基础2.感受野：能引起神经元反应的那部分视野就是该神经元细胞的感29

3.双眼视觉:⑴概念：指双眼同视一物体时的视觉。⑵特点：①双眼视觉是由于来自物体同一部位的光线，成像于两侧视网膜的“对称点”上，经视觉中枢整合后只产生一个“物体”的感觉；②双眼视觉的视野大部分重叠,互相弥补,故无生理盲点投射区;③双眼视觉视野比单眼视觉大得多;④双眼视觉能增加对物体距离、三维空间的判断准确性,从而形成立体感。五、视觉现象的神经基础五、视觉现象的神经基础30视皮质细胞的双眼性：被两眼的刺激所兴奋1.同一细胞在两眼视野中的感受野处于严格的相应位置2.两眼感受野的最佳朝向相同3.两眼的信号叠加，但一只眼往往占优势五、视觉现象的神经基础视皮质细胞的双眼性：被两眼的刺激所兴奋五、视觉现象的神经基础311.视觉失认症：可以感知，无法识别面容失认症：无法辨认特定人的面容2.运动盲：能看见物体，但无法判断运动3.盲视：“第六感？”“视而不见”？“潜意识视觉？”六、视觉神经障碍1.视觉失认症：可以感知，无法识别六、视觉神经障碍321.简述感觉信息的剖析过程2.简述神经特殊能量定律3.视杆细胞和视锥细胞在功能上有何区别？4.简述三原色理论和对比色理论的主要观点5.简述红色盲和绿色盲产生的生理机制6.名词解释：视网膜、视紫红质、视皮质细胞的眼优势、视觉失认症、运动盲

本章要点：1.简述感觉信息的剖析过程本章要点：33生理心理学第六章视觉的生理机制生理心理学第六章视觉的生理机制34一、感知心理概述存在即被感知！——巴克莱我思故我在！——笛卡尔一、感知心理概述35一、感知心理概述感觉信息的剖析过程（1）感受：是通过感受器对物理能量的吸收（2）换能：是将物理能量转换成神经元的电化学模式的过程。（3）编码：把刺激转换成动作电位序列和组合（信息编码）。（4）传导：动作电位序列及其组合由感受器传至中枢。（5）处理：时空对比、侧抑制一、感知心理概述感觉信息的剖析过程36一、感知心理概述神经特殊能量定律：不论感官如何受到刺激，每种感官神经将导致一种感觉而没有其他感觉1.每一感官都有相对应的刺激2.同一刺激作用于不同感官时，将引起不同的感觉经验3.不同刺激作用于同一感官时，可引起同一感官经验一、感知心理概述神经特殊能量定律：37一、概述眼睛——心灵的窗户视觉——耗能最大的感觉系统一、概述38

人类可见光波长范围：380nm～760nm一、概述人类可见光波长范围：380nm～7639一、概述照相机：1.镜头2.变焦、对焦3.光圈4.感光元件5.处理器一、概述照相机：40二、视觉系统的解剖结构不透明，不允许光线通过透明，允许光线通过环形肌肉结构虹膜上的小开口，调节光线进入眼睛的多少透明、洋葱样排列的层状结构由附在其上的睫状肌调节其形状的改变，使远处和近处的物体都能够在视网膜上聚焦，形成清晰的图像－调节二、视觉系统的解剖结构不透明，不允许光线通过透明，允许光线通41二、视觉系统的解剖结构无色透明的胶状物质二、视觉系统的解剖结构无色透明的胶状物质42二、视觉系统的解剖结构二、视觉系统的解剖结构43二、视觉系统的解剖结构光线通路：角膜瞳孔晶状体视神经视网膜玻璃体二、视觉系统的解剖结构光线通路：44感光细胞视杆细胞，1.2亿视网膜视锥细胞，600万二、视觉系统的解剖结构感光细胞二、视觉系统的解剖结构451.视锥细胞负责日间视觉提供环境中细小特征的信息，保证视觉的清晰度/敏度与色觉有关－分辨不同波长光线的能力二、视觉系统的解剖结构1.视锥细胞二、视觉系统的解剖结构46二、视觉系统的解剖结构2.视杆细胞对光更敏感，在昏暗环境中，视觉主要由视杆细胞提供3.视盘－视网膜上另一个特征结构神经节细胞的轴突汇聚一起，通过视神经离开眼球没有任何感光细胞，形成盲点二、视觉系统的解剖结构2.视杆细胞47二、视觉系统的解剖结构4.黄斑视觉最敏锐,只有视锥细胞与一个双极细胞、一个神经节细胞5.双极神经元双极细胞连接视锥细胞、视杆细胞，将视冲动通过神经节细胞传出二、视觉系统的解剖结构4.黄斑48三、视觉信息的编码感光色素埋藏于小盘膜内的特殊分子，人类一个视杆细胞中大约有1000万个。由视蛋白（一种蛋白）和视黄醛（一种脂质）构成。维生素A是视黄醛前身。视杆细胞的感光色素视紫红质，暴露于光线后，分解为视蛋白和视黄醛三、视觉信息的编码感光色素49三、视觉信息的编码视杆细胞的感光机制感光色素（11-顺型视黄醛和视蛋白组合而成）

光照

11-顺型视黄醛全反型视黄醛

(较为弯曲的构象)(较为直的分子构象)

视蛋白分子变构

感光细胞出现感受器电位（超极化）双极细胞兴奋三、视觉信息的编码视杆细胞的感光机制50四、颜色编码（一）多色说（二）三原色说（ThomasYoung，1802）眼睛有三种不同的感受器，分别对三种不同的色调敏感。四、颜色编码（一）多色说51四、颜色编码三色理论验证：对高等灵长类动物视网膜的生理学研究发现色觉由三种视锥细胞负责。每种视锥细胞中含有的视蛋白决定了吸收何种波长的光视锥细胞有分别含有感红光色素、感绿光色素、感蓝光色素三种。四、颜色编码三色理论52四、颜色编码若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=1∶1∶1→白色觉;

若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=4∶1∶0→红色觉;

若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=2∶8∶1→绿色觉。四、颜色编码531967年RagnarArthurGranit,HaldenKefferHartline以及GeorgeWald以他們对于视觉机制的研究共享诺贝尔奖的殊荣。1981年DavidHunterHubel以及TorstenN.Wiesel－诺贝尔奖得主－视觉系统。1967年RagnarArthurGranit,Hal54色弱：对色调的辨别能力下降全色盲：没有视椎细胞或者视椎细胞的信息传递不到皮层四、颜色编码色弱：对色调的辨别能力下降四、颜色编码55三种视锥细胞异常－色觉缺陷红色盲：不能分辨红和绿，世界只有黄和蓝；视敏度正常说明并不缺乏红绿视视锥，只是红视锥细胞中填充视绿视锥细胞的视蛋白绿色盲：绿视锥细胞中填充红视锥细胞的视蛋白蓝色盲：1个/10000人，缺乏蓝视锥，难看到短波长的色调，世界由红和绿构成。四、颜色编码三种视锥细胞异常－色觉缺陷四、颜色编码56色盲的遗传：色盲属于伴性遗传,色盲基因与它的等位基因（正常基因）只位于X染色体上，而在Y染色体上都没有。色盲基因是隐性的（用b表示），与之相对应的正常基因是显性的（用B表示）,男性只有一个X染色体，只要是在X染色体上有隐性色盲基因b，就会表现出来而患色盲症。四、颜色编码色盲的遗传：四、颜色编码57视觉后像视觉后像58对“三原色说”的疑惑：（三）对比色说（Hering，1878）1.红对绿2.黄对蓝3.白对黑四、颜色编码对“三原色说”的疑惑：四、颜色编码59两种学说的统一：1.在视锥细胞层面，遵循三元色说2.在换能后的神经元层面，遵循对比色说四、颜色编码两种学说的统一：四、颜色编码601.视野(1)概念：指单眼固定不动注视前方一点时,该眼所看到的空间范围。范围：(1)单眼视野的下方＞上方；颞侧＞鼻侧。(2)色视野的白色＞黄蓝＞红色＞绿色。

绿红蓝白生理盲点投射区位于视野的颞侧15°处。1668年l‘AbbeEdmeMariotte发现盲点。五、视觉现象的神经基础1.视野绿红蓝白生理盲点投射区位于视野的颞侧15°处。612.感受野：能引起神经元反应的那