脑认知原理——脑与认知-知觉演示精品PPT课件
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脑与认知- 脑科学概述 ppt课件
脑与认知科学
1.2 脑科学概述
电子工程系
本节的中心问题是：
什么是脑科学？ 脑科学的研究内容 脑科学的研究方法
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹斯佩里 （1961）：两半球功能一侧化现象和脑 发育关键期以及可塑性现象，至今对教育仍发生一定 影响。
脑认知功能模块论：M·S·加查尼加（Gazzaniga， 1976） 脑是由在神经系统的各个水平进行活动的子系统以模 块的形式组织在一起的，脑功能模块是一种动态变化 的组装。 →正逐渐替代了“定位说”，被现代技术所证实。 →主张左右两半球整体功能的协调开发。
北京大学的认知神经科学实验室； 中国科技大学研究生院脑认知开放实验室； 北大与北师大、浙大、东南大学等
组建了“脑科学与认知科学网上合 作研究中心”； 中山大学设立“逻辑与认知研究所”。
脑科学的研究对象
研究对象：脑的结构与功能
科学问题： 脑的形态 脑的结构（组织水平，细胞水平，分子水平） 脑的功能（基本功能，物质与意识的关系） 脑与其他器官的关系（脑系统） 脑系统与环境的关系（认识世界，改造世界） 脑的进化（系统发育） 脑的发育（个体发育） 脑的保护与医治 脑的潜能开发
认知心理学： 研究知觉、注意、学习、记忆、语言、概念思 考、解决问题思考、推理、判断与决策、创造 性与智能、运动行为等各种行为与技术的心理 过程。
功能分析来解释有关认知处理理论与处理各要素成分。
语言学：
语法结构、语言与认知关系、语用论、自然语 言等认知过程的核心工具之一的语言信息处理 问题，为认知心理学和人工智能及哲学提供依 据。
1.2 脑科学概述
电子工程系
本节的中心问题是：
什么是脑科学？ 脑科学的研究内容 脑科学的研究方法
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹斯佩里 （1961）：两半球功能一侧化现象和脑 发育关键期以及可塑性现象，至今对教育仍发生一定 影响。
脑认知功能模块论：M·S·加查尼加（Gazzaniga， 1976） 脑是由在神经系统的各个水平进行活动的子系统以模 块的形式组织在一起的，脑功能模块是一种动态变化 的组装。 →正逐渐替代了“定位说”，被现代技术所证实。 →主张左右两半球整体功能的协调开发。
北京大学的认知神经科学实验室； 中国科技大学研究生院脑认知开放实验室； 北大与北师大、浙大、东南大学等
组建了“脑科学与认知科学网上合 作研究中心”； 中山大学设立“逻辑与认知研究所”。
脑科学的研究对象
研究对象：脑的结构与功能
科学问题： 脑的形态 脑的结构（组织水平，细胞水平，分子水平） 脑的功能（基本功能，物质与意识的关系） 脑与其他器官的关系（脑系统） 脑系统与环境的关系（认识世界，改造世界） 脑的进化（系统发育） 脑的发育（个体发育） 脑的保护与医治 脑的潜能开发
认知心理学： 研究知觉、注意、学习、记忆、语言、概念思 考、解决问题思考、推理、判断与决策、创造 性与智能、运动行为等各种行为与技术的心理 过程。
功能分析来解释有关认知处理理论与处理各要素成分。
语言学：
语法结构、语言与认知关系、语用论、自然语 言等认知过程的核心工具之一的语言信息处理 问题，为认知心理学和人工智能及哲学提供依 据。
脑认知原理脑与认知思维幻灯片
表象 阅历 经验
概念 命题
经验是指动态的操作、活动。 （阅历是指静态的景物）
例如 知道坐x x次车能到x x地方； 天热了打开空调会变得凉爽； 得什么病吃什么药后就会痊愈； 举办一次学术活动的全部程序等等， 分别以组块存在长时记忆中。
说明
➢ 认知心理学中，经验又叫脚本
➢ 脚本是这样一种结构： 在特定环境中， 经过一个时间段， 完成必要的操作， 并取得预期结果。
例 唇亡齿寒、退耕还林等 （内在联系）
例 相声：“为什么青蛙声音大？” （外在联系）
思维的 界定 对象 角度 类型
概括的反映 • 对事物本质属性（或事物间内在联系）的反映
例 各种物体都会下落（地球重力） 例 许多学生都犯同一错误
（可能老师讲错了）
思维的 界定 对象 角度 类型
间接的反映 • 反映不是通过直接感知， 而是按照内在联系推断出来的
例如解题， A: 已知条件 思维：根据原理、公式（内在联系） B: 该题的答案
思维的 界定 对象 角度 类型
间接的反映 • 反映不是通过直接感知， 而是按照内在联系推断出来的
例如破案，A: 现场 思维：分析案情、线索（内在联系） B: 破案结论
思维的 界定 对象 角度 类型
间接的反映 • 反映不是通过直接感知， 而是按照内在联系推断出来的
说明
➢例框如架可一以个有三不岁同小外孩延从娱乐设施上掉下来，喊了一声 “妈妈”！ 她叫的是谁？
在场的有四个人：老妇人（75岁）、中年男人（30岁）、 修女 （28岁）、女职员 （25岁）
这里需要调用下列框架：
母亲框架
男人和女人框架
不同年龄人的框架 宗教的框架
思维的 界定 对象 角度 类型
ppt课件――脑
学习
总结词
学习是人类大脑不断获取新知识、技能和能力的过程，是认知功能的重要表现。
详细描述
学习可以分为不同类型，如知识学习、技能学习和行为学习等。知识学习是指获取新的概念和信息，技能学习是 指掌握新的操作和技巧，行为学习则是指改变行为习惯和反应模式。大脑的不同区域参与不同类型的学习的过程 。
03
CATALOGUE
平衡和姿势
平衡感
小脑通过与前庭系统的交 互，维持身体的平衡感和 姿势，确保在各种运动中 保持稳定。
姿势调整
小脑能够根据身体位置和 运动状态，调整肌肉张力 ，维持正确的姿势。
动态稳定
等活 动中保持平衡。
自主神经系统控制
自主反应
应激反应
帕金森病
是一种常见的神经系统疾病，表现为 肌肉僵硬、运动迟缓、震颤等症状， 病因可能与年龄、遗传、环境因素等 有关。
其他运动障碍
包括肌张力障碍、抽动症、共济失调 等，这些疾病会影响患者的运动功能 和日常生活。
抑郁症和其他情绪障碍
抑郁症
是一种常见的情绪障碍，表现为持续 的情绪低落、兴趣丧失、疲劳等症状 ，病因可能与生物、心理、社会因素 等有关。
小脑通过与自主神经系统的交互，参 与调节心跳、呼吸、血压等自主反应 ，维持内环境的稳定。
在应对压力和应激情况下，小脑参与 调节身体的应激反应，以适应外部环 境的变化。
情绪调节
小脑与边缘系统相互作用，影响情绪 反应和情绪调节，对心理健康具有重 要意义。
04
CATALOGUE
脑的健康与保护
脑的健康与保护
小脑
协调肌肉运动，维 持身体平衡。
下丘脑
调节体温、血糖、 水平衡等生理活动 。
脑的功能
脑认知原理――脑与认知概述PPT课件
脑认知原理
(Principles of Brain Cognition)
1
第一讲 概述
• 认知心理学是一级学科《心理学》一个分支 （定位）
• 认知心理学研究的两个重要内容 • 认知心理学研究的两大特点
（研究什么） （怎么研究）
• 认知心理学的重要意义及局限性 （对信息加工理论评价）
2
第一讲 概述
• 控制性加工 意识性认知活动 如读书
• 自动化加工 无意识认知活动 如读书时出现联想
21
2-2 认知结构 脑内(认知结构)表征形式，分为两类：
• 表述性知识 (意识) 概念（命题）、表象（图式）
命题由概念组成；图式（阅历）由表象组成
22
2-2 认知结构 脑内(认知结构)表征形式，分为两类：
• 表述性知识 (意识) 概念（命题）、表象（图式） • 程序性知识(无意识) 产生式规则( 环境—行为规则)
意动: 人的心理动作， 即可以意识到的心理活动
（想听、想看、想摸）。区别行动：行为动作
5
(1) 认知心理学是一级学科《心理学》的 一个新的分支
《心理学》研究：人在他所处的自然和社会环境中 形成的 心理现象 和 心理活动
心理现象: 意动、认知、智力、情绪、人格等方面 心理活动: 知觉（注意）、记忆、理解、思维等
(每阶段有特定的加工处理)
17
2-1 认知过程
（阶段、特点）
认知过程中的几个特点： • 自下而上加工与自上而下加工 • 系列加工与平行加工 • 控制性加工与自动化加工
18
2-1 认知过程
认知过程（信息加工）几个形式： • 自下而上加工与自上而下加工
• 自下而上加工 （资料驱动处理）
依赖
(Principles of Brain Cognition)
1
第一讲 概述
• 认知心理学是一级学科《心理学》一个分支 （定位）
• 认知心理学研究的两个重要内容 • 认知心理学研究的两大特点
（研究什么） （怎么研究）
• 认知心理学的重要意义及局限性 （对信息加工理论评价）
2
第一讲 概述
• 控制性加工 意识性认知活动 如读书
• 自动化加工 无意识认知活动 如读书时出现联想
21
2-2 认知结构 脑内(认知结构)表征形式，分为两类：
• 表述性知识 (意识) 概念（命题）、表象（图式）
命题由概念组成；图式（阅历）由表象组成
22
2-2 认知结构 脑内(认知结构)表征形式，分为两类：
• 表述性知识 (意识) 概念（命题）、表象（图式） • 程序性知识(无意识) 产生式规则( 环境—行为规则)
意动: 人的心理动作， 即可以意识到的心理活动
（想听、想看、想摸）。区别行动：行为动作
5
(1) 认知心理学是一级学科《心理学》的 一个新的分支
《心理学》研究：人在他所处的自然和社会环境中 形成的 心理现象 和 心理活动
心理现象: 意动、认知、智力、情绪、人格等方面 心理活动: 知觉（注意）、记忆、理解、思维等
(每阶段有特定的加工处理)
17
2-1 认知过程
（阶段、特点）
认知过程中的几个特点： • 自下而上加工与自上而下加工 • 系列加工与平行加工 • 控制性加工与自动化加工
18
2-1 认知过程
认知过程（信息加工）几个形式： • 自下而上加工与自上而下加工
• 自下而上加工 （资料驱动处理）
依赖
《脑与认知功能》课件
大脑被分为不同的叶和功能区，每个区域都负 责不同的认知功能。
神经网络
了解像技术
脑电图(EEG)
通过记录大脑的电活动， 我们可以揭示脑与认知功 能之间的关系。
磁共振成像(MRI)
MRI技术能够提供清晰的脑 结构图像，帮助研究脑的 功能和异常变化。
2 思维方式
不同思维方式对问题解决和决策-making造成的影响。
3 创造性思维
深入研究创造性思维的过程和创新的心理机制。
注意力和意识
注意力的类型
分析注意力的不同类型、注意力失调和注意力训 练的方法。
意识与脑波
了解意识的定义，以及脑波在意识产生和变化中 的作用。
《脑与认知功能》PPT课 件
欢迎来到《脑与认知功能》PPT课件！在本课程中，我们将探索脑的神秘世界 和人类认知的奇妙之处。
课程介绍
本节课将介绍课程内容和学习目标，为您提供脑与认知功能的综合概览。
脑的生理构造
神经元与突触
神经元和突触是构成大脑的基本单元，我们将 深入了解它们的结构和功能。
脑叶和功能区
记忆和学习
1
感知
通过感觉器官接收信息，包括视觉、
编码
2
听觉、嗅觉、触觉和味觉。
将感知到的信息转化为可存储和回忆
的记忆形式。
3
存储
将编码后的记忆信息储存在大脑中，
检索
4
以便日后回忆和使用。
从存储中提取信息，以用于学习和回 忆。
语言和思维
1 语言的起源
探讨语言的起源和发展，以及语言在思维中的重要作用。
脑功能磁共振成像 (fMRI)
fMRI技术可以同时检测大 脑的结构和功能，帮助我 们了解认知过程中的大脑 活动。
神经网络
了解像技术
脑电图(EEG)
通过记录大脑的电活动， 我们可以揭示脑与认知功 能之间的关系。
磁共振成像(MRI)
MRI技术能够提供清晰的脑 结构图像，帮助研究脑的 功能和异常变化。
2 思维方式
不同思维方式对问题解决和决策-making造成的影响。
3 创造性思维
深入研究创造性思维的过程和创新的心理机制。
注意力和意识
注意力的类型
分析注意力的不同类型、注意力失调和注意力训 练的方法。
意识与脑波
了解意识的定义，以及脑波在意识产生和变化中 的作用。
《脑与认知功能》PPT课 件
欢迎来到《脑与认知功能》PPT课件！在本课程中，我们将探索脑的神秘世界 和人类认知的奇妙之处。
课程介绍
本节课将介绍课程内容和学习目标，为您提供脑与认知功能的综合概览。
脑的生理构造
神经元与突触
神经元和突触是构成大脑的基本单元，我们将 深入了解它们的结构和功能。
脑叶和功能区
记忆和学习
1
感知
通过感觉器官接收信息，包括视觉、
编码
2
听觉、嗅觉、触觉和味觉。
将感知到的信息转化为可存储和回忆
的记忆形式。
3
存储
将编码后的记忆信息储存在大脑中，
检索
4
以便日后回忆和使用。
从存储中提取信息，以用于学习和回 忆。
语言和思维
1 语言的起源
探讨语言的起源和发展，以及语言在思维中的重要作用。
脑功能磁共振成像 (fMRI)
fMRI技术可以同时检测大 脑的结构和功能，帮助我 们了解认知过程中的大脑 活动。
脑与认知科学ppt课件
胶质神经细胞位于中枢神经系统和外周神经系统内， 但他们的类型不同。
编辑版ppt
11
3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞分类 ： 中枢神经系统
• 星形胶质细胞 • 少突胶质细胞 • 小胶质细胞 外周神经系统 • 许旺氏细胞
编辑版ppt
12
3.1神经系统的细胞
• 星形胶质细胞：是一种呈圆形对称形状的大细胞，他 们围绕着神经元并与脑血管紧密连接星形细胞与脑血 管的接触部位特化为终足，该结构即允许离子进入血 管壁又在中枢神经系统的组织与血液之间构建了一道 屏障-血脑屏障(blood-brain barrier BBB)。
编辑版ppt
21
3.2神经信号
Na+-K+泵： ATP(三磷酸腺 苷)-提供能量将 Na+运出细胞并 将K+运进细胞 。 一个ATP分子 水解可以运出3 个Na+运进2个 K+
编辑版ppt
22
3.2神经信号
因为离子通道和 Na+-K+泵的存在
，在静息状态时 K+内多外少， Na+内少外多的
状态，产生电荷 梯度。
5
3.1神经系统的细胞
• 胞体：(直径约10~30μm．最大的可达100μm )又被称 为核周体(perikaryon)，其由细胞膜、细胞核、细胞质 、细胞器组成。进行着维持生命的各种代谢活动。
• 树突(dendrite)：是胞体的延伸，在细胞体周围反复分
枝，细胞内容物也存在其中，直径从粗到细变化明显
编辑版ppt
29
3.2神经信号
电极化：膜两侧外正内 负的状态称为电极化； 去极化(depolarization)： 膜电位的数值向负值减 少的方向称为去极化； 负极化 (hyperpolarization) ： 膜电位的数值向负值增 加的方向称为超极化。
编辑版ppt
11
3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞分类 ： 中枢神经系统
• 星形胶质细胞 • 少突胶质细胞 • 小胶质细胞 外周神经系统 • 许旺氏细胞
编辑版ppt
12
3.1神经系统的细胞
• 星形胶质细胞：是一种呈圆形对称形状的大细胞，他 们围绕着神经元并与脑血管紧密连接星形细胞与脑血 管的接触部位特化为终足，该结构即允许离子进入血 管壁又在中枢神经系统的组织与血液之间构建了一道 屏障-血脑屏障(blood-brain barrier BBB)。
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21
3.2神经信号
Na+-K+泵： ATP(三磷酸腺 苷)-提供能量将 Na+运出细胞并 将K+运进细胞 。 一个ATP分子 水解可以运出3 个Na+运进2个 K+
编辑版ppt
22
3.2神经信号
因为离子通道和 Na+-K+泵的存在
，在静息状态时 K+内多外少， Na+内少外多的
状态，产生电荷 梯度。
5
3.1神经系统的细胞
• 胞体：(直径约10~30μm．最大的可达100μm )又被称 为核周体(perikaryon)，其由细胞膜、细胞核、细胞质 、细胞器组成。进行着维持生命的各种代谢活动。
• 树突(dendrite)：是胞体的延伸，在细胞体周围反复分
枝，细胞内容物也存在其中，直径从粗到细变化明显
编辑版ppt
29
3.2神经信号
电极化：膜两侧外正内 负的状态称为电极化； 去极化(depolarization)： 膜电位的数值向负值减 少的方向称为去极化； 负极化 (hyperpolarization) ： 膜电位的数值向负值增 加的方向称为超极化。
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感觉的任务是, 由特定感觉器官接受刺激, 并通过神经系统传递至大脑的特定部位
包括三个环节： • 感觉器官（换能器) • 脑神经系统（信道） • 大脑皮层的投射区（反映）
大脑皮层的投射区（反映） 不同感觉由各自专用信道(神经), 传送到脑皮层的指定部位）。
7
感觉侧重于物理、生理过程
(人工换能器也能产生相似的感觉)
感觉器官（换能器） 将（客观）物理化学刺激转化为
（专门的神经细胞）生物电信号
5
2. 感觉的生理过程
感觉的任务是, 由特定感觉器官接受刺激, 并通过神经系统传递至大脑的特定部位
包括三个环节： • 感觉器官（换能器) • 脑神经系统（信道）
脑神经系统（信道） 将生物电形式表征的信息传递到大脑皮层
6
2. 感觉的生理过程
（不同部位上的感受器分布不同，如手上痛点少） 15
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 肌肉、肌腱、关节膜中的神经末梢
刺 激： 身体各部分相对位置变化和运动
配合动作:
确保其它感觉准确、顺利实施， 如舌动品味、鼻动吸气、 头和身体动作配合眼、耳判断方位和距离等
• “动觉”指身体各部分之间位置相对变动
舌
苦
酸
咸
甜
14
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 皮肤粘膜中的神经末稍 刺 激： 冷热、压力 四种肤觉： 分布在皮肤上，互不重叠
（ 温、冷、痛、触）
人的皮肤上分布有温、冷、痛、触四种感受器。
一般每平方厘米内，有
温点 1-2个 痛点 100-200个
冷点 10-15个 触点 5个
• 只有能挥发分子的物质才可能带气味
• 不同物质挥发分子的立体形状不同，七种气味
• 人的嗅觉器官中有七种形状的槽，
分别为七种气味的感受细胞
13
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 舌头味蕾中的味细胞 刺 激： 液体（水溶性物质） 四种味觉：不同味觉处于舌的不同部位
甜、咸、酸、苦 （由前至后）
感觉
知觉
反映个别属性
反映整体
（要回答 “这是什么？”）
属物理、生理过程
属生理、心理过程
9
3 . 感觉的种类（八种感觉）
外部： 视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉（触觉） 内部： 运动觉、平衡觉、机体觉
10
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 眼球视网膜上的视(锥、杆)细胞
• 知觉(perception) 是人脑对客观刺激的 整体反映
(客观刺激: 直接作用于各感觉器官的外界事物、操作)
感觉与知觉同属大脑对客观刺激的反映, 这些反映 不能离开客观刺激（不同于表象）
4
2. 感觉的生理过程
感觉的任务是, 由特定感觉器官接受刺激, 并通过神经系统传递至大脑的特定部位
包括三个环节： • 感觉器官（换能器)
（内耳） 蜗牛壳内液体
（基础膜）戈蒂氏器 感音细胞
基础膜由长度不同的 横纤维组成（共振） 12
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
（视、听、嗅觉都是距离性感觉） 感觉器官： 鼻黏膜中的嗅细胞 刺 激： 气味（挥发性物质） 七种气味： 不同气味的分子形状不同
（胡椒、花香、麝香、樟脑、腐烂、酒气、醚样）
刺激
感觉器官 （换能器)
脑神经系统 （信道）
大脑皮层的 指定部位
物理化学 形式
生物电 形式
生物电 形式
反映
(不同感觉的区别, 不是生物电信号, 而是取决于反映该感觉的脑区部位)
8
结论
物理：反映与客观刺激相同 心理：反映与客观刺激不同
• 感觉和知觉的共性：
二者都离不开“客观刺激” ------ 区别于“表象 ” • 感觉和知觉的区别：
脑认知原理
(Principles of Brain Cognition)
1
第二讲 脑认知过程中的知觉
• 与感觉有关的一些概念 • 模式识别原理 • 与知觉有关的一些概念
2
(一) 与感觉有关的一些概念
• 感觉的定义 • 感觉的生理过程 • 感觉的种类
• 有关感觉的一些规律
3
1. 感觉的定义
• 感觉 (Sensation) 是人脑对客观刺激的 个别（各别）属性 反映
18
4 . 有关感觉的一些规律
• 各种感觉都有适应性 • 各种感觉都有后效
视觉残留 听觉残留
冷热适应性 味觉适应性、 触觉适应性 听觉适应性
19
（二）模式识别原理
• 什么是模式识别 • 模式识别的类型
20
1.什么是模式识别?
可见， “模式” 属于 客观刺激的反映
模式识别中的“模式” ：
将外界输入的全部零星刺激 ，联结成一个整体形象，
刺 激： 光（红、绿、兰） 感觉的脑区部位： 枕叶
锥细胞：辨色、细节 杆细胞：灵敏度高
光刺激
R
视网膜 （R|G|B)
G
B
矩阵 变换
亮/暗 Y/B R/G
11
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 内耳耳蜗中液体振动刺激感音细胞 刺 激： 声 感觉的脑区部位： 颞叶
声音刺激 （外耳） （中耳） （振动） 鼓膜 3块听小骨
这个“整体形象”就叫“模式”
• 对外界零星刺激的反映，即各种感觉，
这些感觉存放在大脑皮层（叫“短时记忆”）; • 由这些感觉中的一些特征或属性联结成的完整形象，叫“模式”
如某个物体、人脸、语言等; “联结”和“识别” 在投射区里进行
；
• 复杂模式可由若干子模式按固定关系集合而成。
• 耳内有三个三维“半规管”（内淋巴液 ）
• 前庭腔（内淋巴液）
• 前庭腔（耳石）
毛细胞
17
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉 感觉器官： 内脏器官壁上的神经末梢 刺 激： 机械刺激、化学刺激 现 象： 饥、渴及内脏器官疼痛、头涨、（大小）便感等
饥饿感觉：空胃收缩-——迷走神经——中枢神经 血液中营养成分减少——刺激大脑
• 动觉感受器在肌肉、肌腱和关节膜里
• 自己说话，自己可通过听觉和动觉两个渠道反馈
没有动觉参与，触觉的准确性会很差
16
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官：内耳中（装有内淋巴的）前庭空腔壁上的毛细胞 刺 激：身体与地球引力方向角度的变化时，
前庭腔内淋巴液流动，通过毛细胞传给神经细胞 （前庭中还有一些微粒：耳石，作用与内淋巴液相同） 现 象： 闭眼能感觉飞机升降、轮船颠颇、在床上半躺等
包括三个环节： • 感觉器官（换能器) • 脑神经系统（信道） • 大脑皮层的投射区（反映）
大脑皮层的投射区（反映） 不同感觉由各自专用信道(神经), 传送到脑皮层的指定部位）。
7
感觉侧重于物理、生理过程
(人工换能器也能产生相似的感觉)
感觉器官（换能器） 将（客观）物理化学刺激转化为
（专门的神经细胞）生物电信号
5
2. 感觉的生理过程
感觉的任务是, 由特定感觉器官接受刺激, 并通过神经系统传递至大脑的特定部位
包括三个环节： • 感觉器官（换能器) • 脑神经系统（信道）
脑神经系统（信道） 将生物电形式表征的信息传递到大脑皮层
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2. 感觉的生理过程
（不同部位上的感受器分布不同，如手上痛点少） 15
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 肌肉、肌腱、关节膜中的神经末梢
刺 激： 身体各部分相对位置变化和运动
配合动作:
确保其它感觉准确、顺利实施， 如舌动品味、鼻动吸气、 头和身体动作配合眼、耳判断方位和距离等
• “动觉”指身体各部分之间位置相对变动
舌
苦
酸
咸
甜
14
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 皮肤粘膜中的神经末稍 刺 激： 冷热、压力 四种肤觉： 分布在皮肤上，互不重叠
（ 温、冷、痛、触）
人的皮肤上分布有温、冷、痛、触四种感受器。
一般每平方厘米内，有
温点 1-2个 痛点 100-200个
冷点 10-15个 触点 5个
• 只有能挥发分子的物质才可能带气味
• 不同物质挥发分子的立体形状不同，七种气味
• 人的嗅觉器官中有七种形状的槽，
分别为七种气味的感受细胞
13
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 舌头味蕾中的味细胞 刺 激： 液体（水溶性物质） 四种味觉：不同味觉处于舌的不同部位
甜、咸、酸、苦 （由前至后）
感觉
知觉
反映个别属性
反映整体
（要回答 “这是什么？”）
属物理、生理过程
属生理、心理过程
9
3 . 感觉的种类（八种感觉）
外部： 视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉（触觉） 内部： 运动觉、平衡觉、机体觉
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视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 眼球视网膜上的视(锥、杆)细胞
• 知觉(perception) 是人脑对客观刺激的 整体反映
(客观刺激: 直接作用于各感觉器官的外界事物、操作)
感觉与知觉同属大脑对客观刺激的反映, 这些反映 不能离开客观刺激（不同于表象）
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2. 感觉的生理过程
感觉的任务是, 由特定感觉器官接受刺激, 并通过神经系统传递至大脑的特定部位
包括三个环节： • 感觉器官（换能器)
（内耳） 蜗牛壳内液体
（基础膜）戈蒂氏器 感音细胞
基础膜由长度不同的 横纤维组成（共振） 12
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
（视、听、嗅觉都是距离性感觉） 感觉器官： 鼻黏膜中的嗅细胞 刺 激： 气味（挥发性物质） 七种气味： 不同气味的分子形状不同
（胡椒、花香、麝香、樟脑、腐烂、酒气、醚样）
刺激
感觉器官 （换能器)
脑神经系统 （信道）
大脑皮层的 指定部位
物理化学 形式
生物电 形式
生物电 形式
反映
(不同感觉的区别, 不是生物电信号, 而是取决于反映该感觉的脑区部位)
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结论
物理：反映与客观刺激相同 心理：反映与客观刺激不同
• 感觉和知觉的共性：
二者都离不开“客观刺激” ------ 区别于“表象 ” • 感觉和知觉的区别：
脑认知原理
(Principles of Brain Cognition)
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第二讲 脑认知过程中的知觉
• 与感觉有关的一些概念 • 模式识别原理 • 与知觉有关的一些概念
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(一) 与感觉有关的一些概念
• 感觉的定义 • 感觉的生理过程 • 感觉的种类
• 有关感觉的一些规律
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1. 感觉的定义
• 感觉 (Sensation) 是人脑对客观刺激的 个别（各别）属性 反映
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4 . 有关感觉的一些规律
• 各种感觉都有适应性 • 各种感觉都有后效
视觉残留 听觉残留
冷热适应性 味觉适应性、 触觉适应性 听觉适应性
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（二）模式识别原理
• 什么是模式识别 • 模式识别的类型
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1.什么是模式识别?
可见， “模式” 属于 客观刺激的反映
模式识别中的“模式” ：
将外界输入的全部零星刺激 ，联结成一个整体形象，
刺 激： 光（红、绿、兰） 感觉的脑区部位： 枕叶
锥细胞：辨色、细节 杆细胞：灵敏度高
光刺激
R
视网膜 （R|G|B)
G
B
矩阵 变换
亮/暗 Y/B R/G
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视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 内耳耳蜗中液体振动刺激感音细胞 刺 激： 声 感觉的脑区部位： 颞叶
声音刺激 （外耳） （中耳） （振动） 鼓膜 3块听小骨
这个“整体形象”就叫“模式”
• 对外界零星刺激的反映，即各种感觉，
这些感觉存放在大脑皮层（叫“短时记忆”）; • 由这些感觉中的一些特征或属性联结成的完整形象，叫“模式”
如某个物体、人脸、语言等; “联结”和“识别” 在投射区里进行
；
• 复杂模式可由若干子模式按固定关系集合而成。
• 耳内有三个三维“半规管”（内淋巴液 ）
• 前庭腔（内淋巴液）
• 前庭腔（耳石）
毛细胞
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视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉 感觉器官： 内脏器官壁上的神经末梢 刺 激： 机械刺激、化学刺激 现 象： 饥、渴及内脏器官疼痛、头涨、（大小）便感等
饥饿感觉：空胃收缩-——迷走神经——中枢神经 血液中营养成分减少——刺激大脑
• 动觉感受器在肌肉、肌腱和关节膜里
• 自己说话，自己可通过听觉和动觉两个渠道反馈
没有动觉参与，触觉的准确性会很差
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视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官：内耳中（装有内淋巴的）前庭空腔壁上的毛细胞 刺 激：身体与地球引力方向角度的变化时，
前庭腔内淋巴液流动，通过毛细胞传给神经细胞 （前庭中还有一些微粒：耳石，作用与内淋巴液相同） 现 象： 闭眼能感觉飞机升降、轮船颠颇、在床上半躺等