视觉的生理机制培训课件

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视觉的生理机制
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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
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难看到短波长的色调，世界由红和绿
构成。
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四、颜色编码
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
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一、概述
眼睛——心灵的窗户 视觉——耗能最大的感觉系统
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一、概述
人类可见光波长范围：380nm～760nm
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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
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眼睛有三种不同的 感受器，分别对三种 不同的色调敏感。
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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。
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
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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
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二、视觉系统的解剖结构
无色透明的 胶状物质
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二、视觉系统的解剖结构
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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
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二、视觉系统的解剖结构
感光细胞
视杆细胞，1.2亿 视网膜
视锥细胞，600万
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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。
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1967年Ragnar Arthur Granit, Halden Keffer Hartline以及
一、感知心理概述
存在即被感知！——巴克莱 我思故我在！——笛卡尔
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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。
George Wald 以他們对于视觉机制的研究共享诺贝尔奖
的殊荣。
1981年David Hunter Hubel 以及 Torsten N. Wiesel－诺贝
尔2奖/4/2得021 主－视觉系统。 视觉的生理机制
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四、颜色编码
• 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
（5）处理：时空对比、侧抑制
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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
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二、视觉系统的解剖结构
• 透明、洋葱样排列 的层状结构
• 由附在其上的睫状 肌•远调处其节和形近状处的的透改光虹开光物明变线膜 口 线体，，通上 ， 进都允使过的 调 入许小 节 眼 能够在视网膜上睛聚的焦多，少
形成清环晰形的肌图肉像结－构调 节
不透明，不允 许光线通过
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二、视觉系统的解剖结构
1.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
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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
息传递不到皮层
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Βιβλιοθήκη Baidu 四、颜色编码
• 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，
会表现出来而患色盲症。
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视觉后像
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四、颜色编码
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
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四、颜色编码
两种学说的统一：
1.在视锥细胞层面， 遵循三元色说
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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）
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双极细胞兴奋
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四、颜色编码
（一）多色说 （二）三原色说
（Thomas Young，1802）
2.在换能后的神经元 层面，遵循对比色说
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五、视觉现象的神经基础
1.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。