生理心理学第四章视觉

生理心理学第四章视觉第1页，共64页，2023年，2月20日，星期一本章内容感觉与感受器视觉系统的刺激视觉系统解剖结构感光换能系统视觉信息的传递视觉信息的加工和编码第2页，共64页，2023年，2月20日，星期一感受器和感觉器官

体表或组织内部的一些专门感受体内外环境改变的结构和装置，称为感受器。一些感受细胞和连同它们的附属结构，构成了各种复杂的感受器官，如眼、耳、前庭等。第3页，共64页，2023年，2月20日，星期一主要感觉类型感觉类型能量形式感觉器官感受器化学性动脉氧氧分压颈动脉体细胞和神经末稍渗透压渗透压下丘脑渗透压感受器葡萄糖葡萄糖下丘脑葡萄糖感受器酸碱度离子延髓脑室细胞体感觉触觉机械性皮肤神经末稍压觉机械性皮肤和深部组织神经末稍温度觉温度皮肤、下丘脑神经末稍痛觉各种形式皮肤、各种器官神经末稍第4页，共64页，2023年，2月20日，星期一感觉类型能量形式感觉器官感受器肌肉感觉牵张机械能肌梭神经末稍张力机械能腱器官神经末稍关节位置机械能关节囊神经末稍嗅觉分子鼻嗅细胞听觉机械能内耳毛细胞视觉电磁能眼光感受器味觉分子鼻嗅细胞平衡感觉机械能前庭器官毛细胞第5页，共64页，2023年，2月20日，星期一感受器的一般生理特性

适宜刺激(adequatestimulus)

感觉阈值最低的刺激形式换能作用一定能量的适宜刺激使感受细胞产生电位变化，称为感受器电位(receptorpotential)。感受器电位是局部电位变化，性质同终板电位和突触后电位。感受器电位诱发传入神经纤维的动作电位。第6页，共64页，2023年，2月20日，星期一

编码作用把刺激所包含的环境变化信息，转移到神经系统的电信号系统之中。外界刺激的质的编码外界刺激的量的编码第7页，共64页，2023年，2月20日，星期一第8页，共64页，2023年，2月20日，星期一

适应现象刺激持续作用于某些感受器时，传入神经的兴奋频率开始下降，称为感受器的适应(adaptation)。适应不同于疲劳快适应感受器和慢适应感受器快慢各有其生理意义（探索和维持）机制各不相同第9页，共64页，2023年，2月20日，星期一第10页，共64页，2023年，2月20日，星期一视觉第11页，共64页，2023年，2月20日，星期一第一节视觉系统的刺激可见光：380nm-760nm颜色的三个知觉维度：波长——色调强度——亮度纯度——饱和度第12页，共64页，2023年，2月20日，星期一第二节视觉系统解剖结构视觉系统折光和感光两大系统第13页，共64页，2023年，2月20日，星期一第14页，共64页，2023年，2月20日，星期一一、眼的折光系统1、眼的折光系统及光学特性角膜和晶状体主要折光界面在角膜主要调节部位是晶状体第15页，共64页，2023年，2月20日，星期一简化眼第16页，共64页，2023年，2月20日，星期一第17页，共64页，2023年，2月20日，星期一远点眼看清物体的最远距离近点眼看清物体的最近距离晶状体弹性越好则越近年龄增加则近点变远2、眼折光系统的调节第18页，共64页，2023年，2月20日，星期一眼折光系统的调节晶状体的调节模糊视觉到视皮层运动皮层的锥体束支配正中核副交感睫状神经节换元环形睫状肌收缩悬韧带放松晶状体凸出焦度增加第19页，共64页，2023年，2月20日，星期一第20页，共64页，2023年，2月20日，星期一第21页，共64页，2023年，2月20日，星期一眼折光系统的调节瞳孔的调节瞳孔调节反射3眼球会聚第22页，共64页，2023年，2月20日，星期一3、眼的折光异常

近视眼球前后径过长（轴性近视）折光能力过强（屈光近视）聚焦视网膜前凹透镜校正第23页，共64页，2023年，2月20日，星期一第24页，共64页，2023年，2月20日，星期一眼的折光异常

远视眼球前后径过短聚焦视网膜后凸透镜校正第25页，共64页，2023年，2月20日，星期一第26页，共64页，2023年，2月20日，星期一眼的折光异常

散光折光面在不同方位上的曲率半径不同柱面镜校正第27页，共64页，2023年，2月20日，星期一4、瞳孔对光反射定义：光照引起瞳孔反射性缩小特点：

1.双侧性效应

2.潜伏期较长，约0.5s3.有适应现象第28页，共64页，2023年，2月20日，星期一二、视网膜感光系统SensationinRetina第29页，共64页，2023年，2月20日，星期一适宜刺激：370～740nm光波第30页，共64页，2023年，2月20日，星期一1、视网膜结构色素细胞层(pigmentlayer)黑色素颗粒和维生素A吸收散射光线营养和保护作用感光细胞层(visionlayer)视杆细胞和视锥细胞外段感光，传递信号第31页，共64页，2023年，2月20日，星期一1、视网膜结构

厚度：0.1～0.5mm

结构复杂节细胞层双极细胞层光感受器层水平细胞无长突细胞第32页，共64页，2023年，2月20日，星期一视网膜结构感光细胞层视椎细胞（cone）视杆细胞（rod）双极细胞层（bipolarcelllayer）联系感光细胞和神经节细胞信息传递节细胞层（ganglioncelllayer）将信息处理后传入到中枢第33页，共64页，2023年，2月20日，星期一视网膜结构水平细胞(Horizontalcell)感光细胞层与双极细胞层之间无长突细胞(Amacrinecell)双极细胞层与节细胞层之间第34页，共64页，2023年，2月20日，星期一第35页，共64页，2023年，2月20日，星期一第36页，共64页，2023年，2月20日，星期一第三节感光换能系统一、概述视网膜的光感受机制包括光生物化学和光生物物理学两类反应这两类反应即发生在视杆细胞，也发生在视椎细胞第37页，共64页，2023年，2月20日，星期一一、概述视杆系统（晚光觉系统）对光敏感度高精确性差无颜色辨别视网膜周边信息传递的汇聚多视紫红质视锥系统（昼光觉系统）对光敏感度差分辨力高颜色辨别视网膜近中心信息传递的汇聚少视锥色素第38页，共64页，2023年，2月20日，星期一二、视杆细胞的感光换能机制1、视紫红质的光化学反应及其代谢组成：视蛋白和视黄醛视蛋白是7次跨膜蛋白，与G蛋白耦联视黄醛的11-顺型（无光）和全反型（光照）视紫红质的分解合成是可逆反应维生素A补充视黄醛（夜盲症）第39页，共64页，2023年，2月20日，星期一视杆细胞的感光换能机制视杆细胞外段的结构视盘视紫红质位于视盘膜第40页，共64页，2023年，2月20日，星期一视杆细胞的感光换能机制2、视杆细胞感受器电位的产生无光照时，静息电位在-30～-40mV有光照时，膜电位超级化到-70mV感受器电位是超极化性慢电位主要与化学门控的Na+通道有关光感受器电位与光的强度与的对数成正比第41页，共64页，2023年，2月20日，星期一视杆细胞的感光换能机制3、视杆细胞感受器电位的产生机制无光照时，Na+通道的开放和Na+泵的活动之间平衡使静息电位在-30～-40mV有光照时，Na+通道的关闭和Na+泵的持续活动使膜电位超级化到-70mVcGMP维持Na+通道的开放cGMP可被磷酸二酯酶水解活化的视蛋白通过G蛋白激活磷酸二酯酶第42页，共64页，2023年，2月20日，星期一第43页，共64页，2023年，2月20日，星期一第44页，共64页，2023年，2月20日，星期一第45页，共64页，2023年，2月20日，星期一第46页，共64页，2023年，2月20日，星期一三、视锥细胞和颜色视觉视锥细胞感受器电位的产生机制三种不同的视锥色素与视杆细胞类似，超极化的电位变化辨别颜色的能力三原色学说蓝(420nm)、绿(530nm)、红(560nm)色盲和色弱第47页，共64页，2023年，2月20日，星期一三原色学说第48页，共64页，2023年，2月20日，星期一暗适应由亮处进入暗处后视力恢复的过程对光敏感度增加需要时间长两个阶段视紫红质合成视杆细胞明适应由暗处进入亮处后视力恢复的过程对光敏感度减弱需要时间短一个阶段视紫红质分解视锥细胞4、暗适应与明适应第49页，共64页，2023年，2月20日，星期一第50页，共64页，2023年，2月20日，星期一第四节视觉信息的传递一、视网膜内的信息传递视感受细胞、水平细胞、双极细胞、无足细胞的信息传递都是以级量反应的方式进行神经节细胞的信息传递类似于脑内其他神经元，产生单位发放（全或无），对刺激强度按调频的方式进行编码第51页，共64页，2023年，2月20日，星期一二、视觉通路与信息传递眼睛视神经视交叉视束上丘外侧膝状体纹状皮层/枕叶视觉联合皮层：腹侧通道和背侧通道第52页，共64页，2023年，2月20日，星期一eye视觉成像过程.exe第53页，共64页，2023年，2月20日，星期一第五节视觉信息的加工与编码感受野与视网膜感受单位明暗编码颜色编码其他编码第54页，共64页，2023年，2月20日，星期一一、感受野与视网膜感受单位视野注视前方一点不动，该眼所能看到的范围。与视轴的夹角表示其大小颜色不同，视野不同(白、黄蓝、红、绿)。感受野视野的一部分，呈现于某神经元感受野内的视觉刺激引起该神经元发放率的变化第55页，共64页，2023年，2月20日，星期一感受野神经节细胞与外侧膝状体神经元的感受野形状和特点相似：同心圆式的感受野视皮层神经元有简单型、复杂型和超复杂型三种形式的感受野视网膜感受单位一个神经节细胞及与之发生机能联系的全部视网膜细胞第56页，共64页，2023年，2月20日，星期一感受野与侧抑制由于水平细胞和无足细胞的存在，视网膜上相邻的神经节细胞的感受野有一定重叠，感受野的形状呈同心圆式，其中心区与周边区之间总是颉颃的刺激某个细胞得到较大反应时，再刺激它邻近细胞，反应会减弱。也就是说，某个细胞的激活或抑制其周边细胞的反应，这种现象被称之为“侧抑制”第57页，共64页，2023年，2月20日，星期一二、明暗编码ON细胞中心区光刺激引起开反应，周边区引起闭反应OFF细胞与ON细胞相反ON/OFF细胞打开或关闭光源时都短暂激活开反应：对感受野施加光刺激引起神经节细胞发放频率增加闭反应：撤除光刺激引起发放频率增加第58页，共64页，2023年，2月20日，星期一三、颜色编码感光细胞：三原色编码节细胞：对立加工编码第59页，共64页，2023年，2月20日，星期一三原色编码杨-赫尔姆霍兹三色说红、绿、蓝560nm,530nm,440nm第60页，共64页，2023年，2月20日，星期一对立加工编码黑林的四色说红-绿节细胞黄-蓝节细胞黑-白探测器第61页，共64页，2023年，2月20日，星期一色盲红色盲绿色盲蓝色盲第6