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4、感觉 ...
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第一节、感觉概述
(一)感觉是什么
感觉:人脑对直接作用于感官的客观事物的个别属性的反应
感觉是一切较高级、较复杂的认知活动的基础,也是人的全部心理现象的基础
◆根据刺激来源可分为:外部感觉(距离感觉)和内部感觉(机体觉)
外部感觉:视觉、听觉、嗅觉、味觉和肤觉
内部感觉:运动觉、平衡觉、内脏感觉
◆根据刺激能量的性质分为:
视觉——电磁能
听觉——机械能
味觉、嗅觉——化学能
皮肤觉——机械能
温觉——热能
感觉也是感觉器官感受物理能量的过程
◆感觉是如何发生的
感觉分析:把接收到的感觉信息分解为最基本的信息模式
如视觉:包括线条、边界、颜色等信息
如蛙眼:“飞虫觉察器”
感觉编码:将一些重要特征转化为可以被大脑理解的神经信号
如:压眼闪光现象
编码过程中脑的感觉定位很重要
◆感觉的意义
①感觉是人认识客观世界的开端,也是意识形成和发展的基本成分
②感觉是认识的入口,通过感觉,人才能认识和分辨事物的各种基本属性,只有在感觉所获得的信息基础上,高级的、复杂的心理活动才会产生并得到发展
(二)感觉的度量
◆感受性和感觉阈限
感受性:人对刺激物的感觉能力
感觉阈限:能引起感觉的一定刺激范围
绝对感觉阈限:能引起感觉的最小刺激量叫做绝对感觉刺激
绝对感受性:对最小刺激量的感觉能力
绝对阈限和绝对感受性成反比,绝对感觉阈限越大,即能够引起感觉所需要的刺激量越大,感受性就越小
E=1/R E代表绝对感受性
R代表绝对感觉阈限
几种常见事物的绝对感觉阈限
·光清晰夜空中可见30公里以外的一根烛光
·声安静环境中可听到6米外表的走针声
·味可尝出9升水中放一茶勺糖的甜度
·嗅闻到散布于三个房间中洒一滴香水的气味
·触 可感觉蜜蜂翅膀距眼1cm处落下
并不存在一个唯一的、真正的感觉阈限,因为并没有一个绝对的强度值,一旦高于它,感觉就能必然可靠地发生,一旦低于它感觉就完全不会发生。这意味着,感觉从无到有,是一个渐进的,而不是突变的过程
◆差别感受性和差别感觉阈限
差别感觉阈限:刚刚被觉察到的最小刺激物量的差别或变化,叫做差别感觉阈限
差别感觉性:对这一最小差异量的感受能力,叫做差别感受性
△R/R=K
R为原刺激量,
R+△R表示感觉到差别所需要的刺激量
那么R与△R的比值是一个相对固定的常熟
说明第一个刺激强度越强,要使人感到有变化的第二个刺激所需要的刺激附加强度就越大
韦伯定律只适用于中等强度的刺激
◆心理物理定律
①费希纳定律(对数定律)
P=KlgI
P表示感觉量
I表示刺激量
K为常数
当刺激按几何级倍数增加时,感觉强度只按算术级别增加
也只适用于中等强度
②史蒂文斯幂定律
P=KI?
P表示感觉大小
I表示刺激的物理量
K为常数
n表示由感觉到的刺激强度决定的幂指数
心理量并不随刺激量的对数上升而上升,而是按刺激量的乘方函数而变化的,即感觉到的大小与刺激量的乘方成正比
n<1时,与费希纳定律相似
第二节、视觉
(一)物理刺激
视觉的适宜刺激是波长380~780nm之间的电磁振荡,即可见光谱,约占整个光波的1/70
不同波长的光引起不同的色调感觉:700nm为红色,600nm是橙红,500nm是绿色,蓝,400nm是紫色
(二)视觉的生理机制
视觉是光刺激人眼所产生的
其生理机制:折光机制、感觉机制、传导机制、中枢机制
◆折光机制
视觉的感受器是视网膜上的感光细胞,光线经过角膜、虹膜以及屈光介质,折射并聚焦在视网膜上
眼球是这一系列的聚光器官
◆感光机制——视网膜
光线到达视网膜后,首先穿过视神经纤维的节状细胞,双级细胞,再引起感光细胞的变化,然后他们通过光化学反应,影响双级细胞和节状细胞,从而使视神经纤维的冲动传入视觉中枢
感光细胞为视锥细胞和视杆细胞
在功能上视杆细胞为夜视器官,主要感受物体的明暗,在暗视环境中起作用;视椎细胞是昼视器官,主要感受是物体的细节和颜色,在明视环境中起作用
感光物质视紫红质感光后分解为视黄醛和视蛋白,在暗处视紫红质又重新合成,分解和合成时所释放的能量激起感光细胞发放视神经冲动,从而引起相应的视觉
◆传导机制
电信号从感受器产生以后,沿着视神经传至大脑
传递机制由三级神经元实现:第一级为视网膜双极细胞;第二级为视神经节细胞,由视神经节发出的神经纤维在视交叉处实现交叉,与对侧束颞侧数合并,传至丘脑的外侧膝状体;第三级神经元的纤维从外侧膝状体发出,终止于大脑枕叶的纹状区
视交叉:神经节细胞的轴突集合成视神经,入颅腔后延续为视交叉。在视交叉处,来自两眼的视神经纤维,每侧有一半交叉至对侧,余者不交叉
◆中枢机制
休伯和威塞尔,通过实验研究指出,处于某一层次的神经细胞,只接受来自一定区域的感光细胞传递的信息。视网膜上的这个感光细胞区域称为相应神经细胞的细胞野。
(三)视觉的基本现象
光线的基本特征有强度,空间分布,波长和持续时间
1.明度:是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉,主要是由光线强度决定的一种视觉经验
明度不仅取决于物体照明的强度,而且取决于物体表面的反射系数
◆明度的绝对感觉阈限与差别感觉阈限
据测定人眼能对7~8个光量子产生反应,甚至在某些情况下对两个光量子就能产生反应
人的视觉系统能够对10的-6次方烛光/平方米到10的7次方烛光/每平方米的光强作出反应。超过则破坏,低于则不能觉察
◆视锥细胞:对光谱中央部分(约555nm)最敏感
视杆细胞:对光谱的较短波长最敏感
普肯耶现象:在视锥视觉条件下,具有相同光谱感受性的两个光线,明度看上去应该相同,但如果将光线降低改为视杆视觉,那么就会出现短波长光线显得更加明亮的现象
2.颜色
◆颜色是光波作用于人眼所引起的另一种视觉经验,颜色具有三个基本特性,即色调,明度和饱和度
①色调主要取决于光波的波长。
对于光源来说,占优势的波长不同,色调也就不同,如果700nm的光源占优势,我们看上去是红的,如果510nm的波长占优势,光源看上去是绿的
对物体表面来说,色调取决于物体表面对不同波长的光线的选择性反射。如果反射光中长波占优势,物体就呈现红色或橘黄色;如果短波占优势物体就呈现蓝色或绿色
②明度是指颜色的明暗程度
明度取决于照明的强度和物体表面的反射系数,光源的照度越大,物体表面的反射率越高,物体看上去就越亮
③饱和度是指某种颜色的纯、杂程度或鲜明程度
◆不同波长的刺激会产生不同颜色的感觉,人类对色彩的差别阈限较低,能区分700万种不同的颜色
颜色会微妙地影响人的心情
在暖色调的黄、橙、红等颜色的照射下,人会有感觉;青、蓝、绿则会使人感到清凉或寒冷
黑色会让人感到难以抗拒,情绪低落,冷漠和邪恶
白色让人感到天真和纯洁
最具浪漫色彩的粉红色,让人感到温馨安静
红色刺激、热情、积极、奔放和力量,有庄严、肃穆、喜庆和幸福等等
蓝色使人体产生镇定的化学物质,让人感到悠远、宁静、空虚
绿色是平静、清新的颜色
黄色能加快人的新陈代谢,提升人的注意力,也会使人更容易发脾气,使婴儿更容易哭闹
浅褐色代表着真实性,也象征着悲伤与渴望
对味觉的影响,同样的咖啡
放在黄色杯子里,会感觉味道有点淡
放在绿色杯子里,会感觉带酸味
放在红色杯子里,会感到味道有香浓
对轻重远近的影响
穿暖色调服装让人感觉更近一点,也显得重要一点
穿冷色调服装的人似乎使距离拉远,因此也显得小而不重要
对其他方面的影响
在红光的照射下,人们的脑电波和皮肤电活动都会发生变化
◆色觉缺陷
①色弱:对不同波长的感受性低于正常人,辨认颜色能力迟缓或很差
在光线较暗时,有的几乎和色盲差不多或表现为色觉疲劳
②色盲:全色盲(只能看到黑色和白色)、局部色盲(如:红色盲、绿色盲、蓝色盲)
是由于视网膜缺少锥体细胞或锥体细胞功能丧失所致,主要靠视杆细胞起作用,因此和夜盲症相反,表现为惧光,喜暗
由于锥体细胞异常,因此,往往视力差,示弱,中心性暗点,摆动性眼球震颤等症状
职业限制:美术、医学、化工、电工
◆色觉理论
①三色假说
托马斯·杨和赫尔姆霍茨:假设在视网膜上有三种感受器分别对不同波长的光更敏感
当它们分别收到不同波长的光的刺激时,就产生不同的颜色经验
红+绿=黄
绿+蓝=青
红+蓝+绿=白
证据:现代神经生理学研究表明,在视网膜中确实存在三种视锥细胞分别对530nm(绿)、570nm(红)、440nm(蓝)光谱很敏感
缺陷:根据三色说,红绿色盲症(把短波看成蓝色,长波看成黄色,没有红绿经验)看不见黄色
②对立过程理论
黑林:在视觉后效中发现了线索,当你注视一个绿色的正方形一段时间后再看一张白纸,将会看到红色,即绿色的互补色
黑林认为视网膜上有三对两两互相拮抗的视素:黑—白视素,红—绿视素,黄—蓝视素。它们在光刺激的作用下表现为对抗的过程,黑林称之为同化作用和异化作用
在视网膜和丘脑的某些神经元会被红色“打开”而被绿色“关闭”,其他神经元则相反
证据:在视觉通路中发现了对黑—白,绿—红,蓝—黄三类反应起拮抗作用的神经细胞
它们在光的刺激下表现为对抗的作用
3.最新解释
色觉的信息加工可分为两个方面
第一阶段,视网膜有,阿尔法α、β、γ三种视锥细胞分别对440nm、530nm、570nm最为敏感。它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射,同时又可单独产生白/黑反应
第二阶段,在神经兴奋由视锥细胞向视觉中枢传导过程中,受神经系统拮抗过程细胞的加工
3.视觉的空间效果
①视觉对比
感觉对比是指同一感受器在不同刺激的作用下,感受性发生变化的现象。
同时性对比:几个刺激物同时作用于同- -感受器时引起感受性发生的变化。
如:马赫带现象
继时性对比:剌激物先后作用于同- -感受器时产生的感受性变化。
如:苦药- -糖觉得糖特别甜
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马赫带:
马赫带现象是在明暗交界处感到明处更亮而暗处更黑的现象
原理:
感受器不同部位接受不同刺激,对某个部位的强刺激会抑制其他邻近部位的反应,使反应差别被加强的现象。
边界突出与马赫带
②视觉感受性
视敏度:即视力,是视觉系统分辨最小物体细节的能力。一般可以分为最小可见敏度、游标敏度、最小间隔敏度三种
最小可见敏度:视觉系统能够分辨最小物体的能力
游标敏度:用游标来测量
最小间隔敏度:视觉系统区别物体间最小间隔的能力
影响因素:
■折光机制
■视锥细胞的直径
■视网膜的部位
■大脑皮层的分析能力
(四)视觉的时间效应
1.视觉效应
在同一感受器中,由于刺激的持续性作用或一系列刺激的连续作用,导致对刺激的感受性的变化,这种现象叫感觉的适应
入芝兰之室久而不闻其香,入鲍鱼之肆久而不觉其臭。 ——感觉适应性降低
白天进入黑暗环境,视物不清,间隔一段时间,视物清楚。 ——感受性提高
适应是种利弊兼具的心理现象 :
一方面,感觉适应可以使个体对外界不良刺激的敏锐度降低,良好的适应外界环境。
另一方面,由于对刺激敏感锐度降低,可能导致个体警觉性丧失造成不必要的伤害。
◆暗适应:照明停止或由亮处转入暗处时,视觉感受性提高的过程
明适应:照明开始或由暗处转入亮处时人眼感受性下降的过程
实践意义:
(1)对久居黑暗环境中的人的眼睛的保护; ;
(2)夜行的司机要避免直视对面行驶来的汽车大灯;
(3)喝酒后酒精的作用使瞳孔扩张,允许更多光线进入,因此暗适应过程要比平时延长30% - 50%;
(4)另外老年人的暗适应过程比较慢。
(5)值夜勤的工作人员可戴上红色眼镜在室内活动,加快眼睛的暗适应过程。因为红光不刺激棒体细胞,因此棒体细胞可以一直保持暗视觉中所需的高度敏感性。
2.后像( Afterimage )
在刺激停止作用后,感觉印象仍然暂留一段时间的现象。
后像分为正后像和负后像
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
3.闪光融合
当我们看一个间歇频率较低的闪光时,会有明暗交替的闪烁感觉,当断续的闪光间歇频率增加,人们看到的不再是闪烁的光,而是稳定的连续光,这种现象叫闪光融合。
如:看不出每秒闪动100次的日光灯
闪光融合临界频率:刚刚引起融合感觉的最小频率叫闪光融合临界频率
4.视觉掩蔽
在某种条件下,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,这种效应称为视觉掩蔽。
应用:制作数字水印
第三节、听觉
(一)听觉刺激
声波是听觉的适宜刺激,它是由物体振动产生的
声波的物理性质包括频率、振幅、波形
频率指发声物体每秒振动的次数,单位是Hz
振幅:是指振动物体偏离起始位置的大小
声波的这些物理特性决定了听觉的基本特性:音调、音响、音色
(二)听觉的生理机制
1.耳的构造和功能
耳是人类的听觉器官,由外耳、中耳、内耳三部分组成
外耳包括耳廓、外耳道,主要作用是收集声音
中耳由鼓膜、三块听小鼓、卵圆窗和正圆窗组成
空气传导 骨传导
内耳由前庭器官和耳蜗组成
2.听觉的传导和中枢机制
◆耳朵是如何将声波转换成神经信息的?
人类的耳朵通过一系列精巧的机械链反应来实现这个功能。外耳汇聚声波,通过听管到达鼓膜。然后,中耳通过三块听小骨组成的活塞把鼓膜的振动传送到耳蜗。传入的振动会使耳蜗内膜振动充满细管的液体。这一运动造成与毛细胞相连的基底膜的波动,波动会使毛细胞弯曲,从而触发相邻近神经纤维的冲动,神经纤维会聚成听神经传递神经信息至颞叶的听皮层。
(三)听觉基本现象
1、音调和频率:
音调是一种心理量,它与声波物理特性频率的变化不完全对应。
2、响度和振幅
振幅越大,声音越高。
3.听觉理论
①共鸣理论
也叫位置理论,是赫尔姆霍茨提出的
这种理论认为,基底膜的横纤维长短不同,能够对不同频率的声音产生共鸣。声音的频率高,短纤维发生共鸣;声音的频率低,长纤维发生共鸣
我们之所以听到不同的音调是因为不同的声波会激活耳蜗基底膜不同位置的活动。因此大脑可以通过识别所接收的神经信号在基底膜上所处的位置来决定一 个声音的音调
但是人耳能够接受的频率范围为20~20000Hz,最高频率与最低频率之比为1000:1,而基底膜上的横纤维长短之比仅为10:1
②行波理论:
贝克西对豚鼠和死者的耳蜗打孔,发现,耳蜗对声音会做出振动反应,类似一张抖动的床单
观点:声波传到人耳,将引起整个基底膜的振动。振动从耳蜗底部开始,逐渐向蜗顶推进,振动的幅度也随着逐渐增高。随着外来声音频率的不同,基底膜最大振幅所在的部位也不同。声音频率低,最大振幅接近蜗顶;频率高,最大振幅接近蜗底
虽然位置理论很好地解释我们如何听到高音,但不能解释我们如何听到低音(500Hz一下)。当声音频率低于500Hz时,它在基底膜的各个部分引起了相同的运动。
③频率理论- 也叫电话理论,是1886年物理学家拉瑟福德提出来的
这种理论认为,内耳的基底膜是和镫骨按相同频率运动的
频率理论难以解释人耳对声音频率的分析。单个神经元的放电速度每秒不会超过1000次。频率理论无法解释对每秒超过1000次频率的声音的感觉
④神经齐射理论:
当声音频率低于400Hz时听神经个别纤维的发放频率是和频率对应的,当声音频率提高,神经纤维将按齐射原则发生作用。像士兵轮流开火一样
但当声波频率超过5000赫兹时,听神经就不再产生同步放电,因此神经齐射理论只能解释5000Hz以下的声音的听觉
第四节、其它感觉
(一)味党
味党的透宜刺激是能溶于水的化学物质
◆舌尖,甜味;舌根,苦味;两侧,酸味;两侧前部,咸味。
①感觉的交互作用
味蕾是味觉的关键所在,但仅仅舌头并不足以产生味觉。
实验:闭上眼睛,捏住鼻子;让人喂你不同的食物。
结果:你往往分辨不出一片苹果和番茄的味道;你往往分辨不出一杯冰咖啡和一杯红酒
②味觉感受性的变化
味觉的感受性与机体的需求状态有关。饥饿的人,对甜、咸的感受性增高;对酸、苦的感受性降低 。
味觉和生存有关,我们尝不出大多数营养物质的味道,如脂肪、蛋白质、淀粉和维生素。但我们能很快感觉到有害成分或其他成分,如食物变质。
(二)嗅党
嗅觉的适宜刺激是能溶解的、有气味的气体分子。
人类有1千万到2千万的嗅觉感受器;侦察犬则有2亿个嗅觉感受器
人类有1千种识别特殊气味分子的感受器蛋白质。
有一种理论认为:在嗅觉感受器上有不同的“洞”或“口袋”
像拼图游戏一样,当一个分子的一部分与一个相同形状的洞匹配时便产生了化学气味。这被称为锁和钥匙理论。通过排列组合,人类能够分别1万种气味。
(三)皮肤感觉
肤觉:刺激作用于皮肤而引起各种各样的感觉,这就是肤觉
肤觉的基本形态:触觉、冷觉、温觉、痛觉
1.触压觉
内涵: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)
◆生存和生长
①用手按摩早产儿,能使早产儿体重快速增加;
②剥夺母猴触摸的幼猴,生长激素分泌减少;
③剥夺母猴触摸的幼猴,负性情绪更多
◆情感交流的重要方式
2.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
◆情绪对温度觉的影响
日常描述:如坐针毡、拔凉、家的温暖……
3.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
◆痛固然难受,但很多时候我们必须感谢它。
①告诉我们躯体的某一部分功能发生了故障。例如:肚子痛;骨折;破裂.....
②警告我们可能会造成伤害
例如:坐时间长了,脖子和腰疼
◆痛觉也是感官和大脑共同作用的结果
感官会向大脑发送疼痛的信号;大脑也独立地产生痛觉
例如:截肢病人也经常感到被截肢体的疼痛
◆疼痛体验
①同样的刺激,不同人体验的痛苦并不相同。例如:打针,很大程度上是大脑制造了疼痛体验。
②对人类而言,疼痛记忆比疼痛体验更多。
如:痛定思痛
疼痛记忆会在头脑中停留很长时间
◆痛觉控制
①焦虑:害怕或高水平的焦虑几乎总是增加痛。
实验表明,自然分娩技术可以减少平均大约30%的痛。
②控制:一般地,一个人感觉对一个痛刺激的控制越多,痛也就越少
一个短暂的、中等痛刺激可以减轻更严重的痛。如冰袋,热敷芥末袋,振动等
摩擦疼痛的双脚能帮助减少疼痛
③注意:分散注意同样可以减少痛
如:刮骨疗毒,生孩子
④逐渐减轻的疼痛比突然中止的疼痛要好
研究: 1.左手放在刺骨的冰水中60秒;2.右手也放在刺骨的冰水中60秒,然后再放在不太冷的水中30秒。
结果:被试对第二个过程感觉更好。
如:比如腹痛和生孩子