感知觉生理心理学

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枢、视皮层组成,实现着视觉信息的产生、传 递、加工等三种过程。 眼的基本功能:将外部世界千变万化的视觉刺 激转换为视觉信息,这种基本功能的实现,依 靠两种生理机制,即眼的折光成像机制和光感 受机制。
(一)视觉系统的解剖结构
• 透明、洋葱样排列
不透明,不允
的层状结构
许光线通过
• 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
1)特点:①点对点的感觉(投射)关系; ②与皮层第Ⅳ细胞形成突触; ③倒置分布; ④投射面积与外周感受野有关。
2)功能:①产生特定感觉; ②激发皮层发出冲动,引发相应的反应(骨骼肌活动、内脏
反应和情绪反应)。
2.非特异性投射系统(non-specific projection system)
1)特点: ①弥漫性投射到大脑皮层的广泛区域,非点对点的投射关系; ②与各皮层细胞形成突触; ③引起锥体细胞去极化作用弱。
第一节 视觉生理心理学
课程内容:
1、视觉系统的刺激 2、视觉系统解剖结构 3、视网膜对视觉信息的编码 4、视觉信息的分析:纹状皮层的作用 5、视觉信息的分析:视觉联合皮层的作用
第一节 视觉生理心理学
学习目标:
1、描述视觉信息的换能过程。 2、描述光感受器和视网膜节细胞对视觉信息的编码。 3、描述并讨论纹状皮层神经元对朝向、运动、空间频率和
2)功能:改变大脑皮层兴奋状态,维持觉醒。
各种特异感觉系统向大脑皮层的上行通路均发出 许多侧支达脑干被盖部的网状结构,再由脑干网状结 构发出网状上行和下行纤维,向大脑皮层广泛弥散性 地投射,调节大脑皮层的兴奋性水平,也向感觉乃至 运动系统弥散投射,以便对各种感受刺激均可给出适 度的反映。
许多特异的专一感觉系统和网状非特异投射系统, 共同实现着对外部刺激或事物属性的感受功能。
1981年David Hunter Hubel 以及 Torsten N. Wiesel-诺贝 尔奖得主-视觉系统。
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。
First,看上面图的点,首先靠近看,然后离很远看, 你会注意到在离得近的时候蓝点看起来是蓝色的,离 得远的时候就变成了黑色,而其他的颜色在蓝色看不 见的时候仍然是可见的?
Then,请解释原因
这是何种现象 ,请用学过的 生理心理学知 识进行解释。
对立过程理论
对立过程理论:根据颜色对立物来知觉颜色。即大脑 中的机制是在三个连续体上知觉颜色,一个连续体是 从红色到绿色,另一个是从黄色到蓝色,还有一个是 从白色到黑色。
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

二、视觉系统的解剖结构
无色透明的 胶状物质
(一)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)眼内折光装置及反射活动
眼内折光装置: 角膜、 房水、 晶状体、 玻璃体、 瞳孔。
使外部世界在视网膜上形成 上下颠倒左右相反的像
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
视网膜的结构:
视网膜分为内、外两层 外层(色素上皮层):
由色素细胞组成,由此产 生和储存一些光化学物质
内层(神经层):由5 种神经细胞组成,从外向 内依次为视感受细胞(视杆 细胞和视锥细胞)、水平细 胞、双极细胞、无足细胞 和神经节细胞。
三原色理论
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。
短波长 视椎细 胞的反 应
中等波 长视椎 细胞的 反应
长波长 视椎细 胞的反 应
1967年Ragnar Arthur Granit, Halden Keffer Hartline以及 George Wald 以他們对于视觉机制的研究共享诺贝尔奖 的殊荣。
近视矫治
为保证视网膜上清晰成像,瞳孔大小与晶状体曲率 的变化起着重要作用。瞳孔的光反射、调节反射是实 现折光成像这种功能的生理基础。
瞳孔反射(光反射):在黑暗中瞳孔扩大光照时 瞳孔缩小的反应。
调节反射:视轴、晶体曲率和瞳孔同时变化的反 射活动就是调节反射,是保证外界景物在视网膜上清 晰成像的重要生理机制。
思考题2:
如果你发现一个物种,视椎细胞相对视杆细 胞的比例很高,你觉得它的生活方式是怎样 的呢?---我们应该预期这一物种在白天高 度活跃而夜间几乎不活动。
颜色编码
(一)多色说 (二)三原色说
(Thomas Young,1802)
眼睛有三种不同的 感受器,分别对三种 不同的色调敏感。
颜色编码
二、视觉信息的传递 (一)光感受器- 视锥、视杆细胞
光生物化学反应主要发生在视杆细胞之中,是产生明暗视 觉信息的基础;
颜色视觉的光生物化学基础在于视锥细胞内的视蛋白结构 不同。
感光细胞
视网膜
视杆细胞,1.2亿 视锥细胞,600万
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
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
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
不同感觉在大脑皮层的投射
运动控制
中央沟
触觉和压觉
语言
味觉
嗅觉
听觉
面部识别
视觉
在各种感觉系统中,
不但存在着从外周 中枢和从低级中枢 高级中枢的传 递过程;
每一级中枢神经元之间还通过轴突侧支发生横向作用的 侧抑制机制。此外,还存在着高级中枢对低级中枢,乃至对 感官的下行性抑制影响,调节感觉系统的兴奋性水平。
聚集于视网膜
感光细胞:视锥、视杆细胞
周围突
中枢突
双极细胞
第 一级 神 经 元
轴突会聚
节细胞
第二级神经元
视交叉
视神经
鼻侧纤维交叉
视束
颞侧纤维不交叉
外侧膝状体
发出纤维
视辐射
第三级神经元 (皮层下中枢)
初级视觉中枢(V1):
次级视皮层(V2\V3\V4)
距状沟两侧的皮质
外侧膝状体结构图:
初级视觉通路图 (人脑水平切面示意图)
的分级慢电位。
感觉系统的分类: 距离感觉系统: 视、听 化学感觉系统: 嗅、味 躯体感觉系统: 触、温、痛、动、位置、 平衡
外部感觉: 接受外部世界的刺激 内部感觉: 接受机体内部的刺激
(机体自身的运动与状态)
感觉的产生:
1.特异性感觉系统(specific projection system)
颜色的响应方式。 4、描述视觉联合皮层的解剖结构,讨论两条视觉通路的位
置功能。 5、描述两种基本视觉失认症类型:统觉性失认症、 联想
性失认症。
第一节 视觉生理心理学
380-760nm –人类可见光波
颜色
由三个知觉维度决定:
色调
波长
饱和度
相对纯度
亮度
光的强度
一、视觉信息的产生
(一)视觉系统解剖结构 视觉系统由眼、视神经、视束、皮层下中
视觉信息的换能过程:
图6-6 视网膜内的神经回路 。
落在光感受器上的光线诱发一个超极化过程,导致光感受器释放更少的神 经递质。正常情况下神经递质使双极细胞膜发生超极化,因此,其释放量减少 引起双极细胞膜去极化。去极化过程导致双极细胞释放更多的神经递质,从而 激活节细胞。
(二)视觉的传导通路
光线
眼的屈光系统折射
第三章 感知觉生理心理学
感觉
是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的认识,是一种 心理现象,它是以生理过程为基础的。
感觉系统:
感觉器官-传入神经-感觉通路-感觉中枢
感受器 指探测某类物理事件的特殊神经元。 感觉换能 感觉刺激转化为感受器电位的过程,后者
是一种分级的慢电位。
感受器电位 在物理刺激的诱发下,感受器细胞产生
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
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
视杆细胞的感光机制
水平细胞和无足细胞对视觉信息横向联系的作用 正是以慢电位变化的总和效应为基础的。在视网膜上 对光刺激的编码,只有神经节细胞才类似于脑内其他 神经元,产生单位发放,对刺激强度按调频的方式给 出神经编码。视网膜的横向联系中,水平细胞和无足 细胞对信息的处理和从光感受细胞至双极细胞间的信 息传递都是以级量反应为基础的模拟过程,只有神经 节细胞的信息传递才是全或无的数字化过程。
假设机制如下图所示:双极细胞被短波长(蓝)光激 活并受到中等波长和长波长光的抑制。这个双极细胞 的活动的增强就会产生蓝色的体验,活动减弱就会产 生黄色的体验。如果短波长光刺激这个细胞时间足够 长,这个细胞就会变疲劳。如果我们现在撤去这个短 波长光,短波长感受器的兴奋作用就会小于长波长和 中等波长感受器的抑制作用,他的反应就会低于基线 水平,于是就产生了黄色的体验。(反应的增强会产 生一种知觉,降低会产生另一种知觉)。
(纹状皮层)
神经节细胞(低级中枢)
↓ 视神经
↓ 外侧膝状体(皮层下中枢)
↓ 视放射投射
↓ 大脑等级视皮层(V1、2、3、4) (V1)与简单视感觉有关 (V2)与图形或客体的轮廓
或运动感知有关 (V4)主要与颜色觉有关,
颞上钩深部与人物面 孔识别功能有关。
思考题1:
为什么有时候草原猎鹰要歪着头?
颜色视觉异常
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。
对立过程理论可以解释上述后像现 象吗?后像的产生式视网膜的作用 机制?Or大脑皮层的作用?
视网膜皮层理论
百度文库色视觉缺陷
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
颜色视觉缺陷
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。
视网膜细胞联系的一般规律:
在视网膜周边区:几个视感受细胞—1个双极细胞、几个 双极细胞—1个神经节细胞→视敏度较差
在视网膜中央凹部: 每个视锥细胞—1个双极细胞—1 个神经节细胞相联系→中央凹视敏度最高。
视敏度-指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。
由视感受细胞、双极细胞和神经节细胞形成神经信息传 递的垂直联系;由水平细胞和无足细胞在垂直联系之间进 行横向联系,1个神经节细胞及与其相互联系的全部其他视 网膜细胞,构成视觉的最基本结构与功能单位,称之为视 感受单位。
感受阈值: 即刚能引起主观感觉或细胞电活动变化
的最小刺激强度。各种特异感觉系统均有自己的适宜刺激, 对其感受阈值最低,即对其感受最灵敏。
随着刺激物长时间持续作用,感受灵敏率下降,感受阈
值增高,这种现象称感受器的适应。
共同基本生理特性:
无论哪种感觉系统均由感觉器官、感觉神 经、感觉通路和多级感觉中枢组成。中枢中每 个神经元在外周都有自己一定范围的感受野。 神经元对自己感受野中的适宜刺激感受阈值最 低,感受最灵敏。各感觉系统对外部刺激有一 定的选择性和适应性。
视盘:
在这里,神经节细胞的轴突汇聚到一起,通过视神 经离开眼球。由于视盘处没有任何光感细胞于是在我们
的视野里形成了一个盲点。
视网膜内的信息传递:
除了神经节细胞之外,视网膜上的其他细胞对光 刺激的反应均类似光感受细胞,根据光的相对强度变 化给出级量反应,这种级量反应是缓慢的电变化,不 能形成可传导的动作电位,但可与邻近细胞的慢变化 发生时间和空间总和效应。
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