心理学山东大学期末考

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第三章感觉

人们对客观世界的认识常常是从认识事物的一些简单属性开始的。人的头脑接受和加工了这些属性，进而认识了这些属性，这就是感觉。因此感觉也可以说是人脑对事物的个别属性的认识。

第一节感觉概述

一、感觉的概念

感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。

人的认识过程可分为若干阶段，感觉属于人的认识过程的最初级阶段。在人的内、外部环境中存在着各种各样的刺激物。每一刺激物都有多种属性，例如一只香蕉，有颜色、味道、气味、软硬、重量等多种属性。感觉就是对事物的个别属性的反映。

在现实生活中，各种刺激物分别作用于人的各种感觉器官，各种感觉信息经神经传人，在人的头脑中就产生各种各样的感觉。如，听到声音，看到颜色，嗅到气味，感受到冷或热等等。人的感觉刺激不只来自外部世界的事物及现象，也可来自机体内部，如内脏器官的活动状态与自身的运动、姿势等。

感觉是关于客观事物最原始的心理信息。但对于一个有一定知识与经验的人来说，对感觉到的信息都会有所组织，有所划分。例如，听到某种声音时，知道这是一种什么声音。人的知识、经验将各种刺激或事物的各种属性联系或整合起来，此时所产生的认识就不是单纯的感觉阶段的认识了。一切较高级、较复杂的心理现象如知觉、记忆、思维等都是在感觉基础上产生的。感觉是我们认识世界的第一步，是关于世界一切知识的最初源泉。二、感觉的分类

感觉种类可以根据划分标准的不同来区分。

(1)从刺激的来源来分，可分为外受感觉、内受感觉和本受感觉。外受感觉接受身体外部的刺激，反映外界事物的个别属性。属于外受感觉的有视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤感觉等。内受感觉是人对机体内的刺激即身体内脏器官的不同状态的反映。饥饿觉、渴觉、内脏痛觉均属于内受感觉。在这里需加以说明的是，人体外部的事物属于客观存在，人的机体对于人的意识来说也是客

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观存在，因此人对机体这个客观存在也有感觉。例如，人的肠胃收缩时，人对这种刺激也会产生相应的饥饿觉或内脏感觉。本受感觉就是运动觉或动觉。它接受的刺激是人在运动时肌肉的活动情况。本受感觉是对机体位置、运动状态的反映。

(2)从刺激的性质来分，感觉又可分为电磁的、机械的、热的、化学的四大类。视觉是对电磁波(光波)的反映；听觉是对机械振动(声波)的反映；温度觉是对热(即温度)的反映；味觉、嗅觉是对化学刺激(即气味、味道)的反映。

三、感受野与特征侦察

20世纪60年代后期，研究者采用微电极技术研究神经系统的感觉信息加工，发现当呈现某种特定刺激的同时，可记录到感觉神经通路及大脑皮质各水平上单个神经细胞的放电现象。据此，可揭示这个神经细胞所管辖的刺激区域。这个区域称为该神经细胞的感受野，而每个神经细胞的感受野都有其侦察特定特征的功能，所以亦称为特征侦察器。

现在已发现，视神经节细胞的感受野(即某一视神经节细胞所管辖的视网膜区域)有两种类似同心圆的典型形式：一是on-off，即中心对光反应，周围对暗反应；另一是off-on，即中心对暗反应，周围对光反应。如on-off形式的视神经节细胞的感受野，若其中心受到光点刺激，则主管此感受野的视神经节细胞

放电频率增加，若光点刺激其周围，则视神经节细胞放电频率不增加。

不同的特征侦察器觉察不同刺激。有侦察线条长短的、运动方向的、面积大小的等特征侦察器。如有的特征侦察器觉察“边”。即当呈现一边暗一边亮的分界线时，相应的神经细胞的发电频率会增加，那么这一放电频率增加的神经细胞的感受野就是主管侦察“边”的特征侦察器。现在也已发现，作为视觉特征侦察器的大脑相应皮层细胞可分为三类：一是简单细胞；二是复杂细胞；三是超复杂细胞。简单细胞只对特定视网膜位置的特定特征进行反应，即使是同样特征但位置不同，这种简单细胞也不反应；复杂细胞只对特定特征进行反应，而不受视网膜位置的影响；超复杂细胞可觉察由简单特征组成的复杂特征。

四、感觉的编码

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编码是指将一种能量转化为另一种能量，或者将一种符号转化为另一种符号。外界的物理能量或化学能量只有经过感官的换能作用，才能转化为神经系统能够接受的神经能或神经冲动，这个过程就是感觉编码。

19世纪德国著名生理学家缪勒提出了神经特殊能学说，认为感觉不决定于刺激的性质，而决定于感觉神经的性质。近年来感觉编码的研究形成了两种有代表性的理论。一种是特异化理论。认为不同性质的感觉是由不同的神经元来传递信息的。有些神经元传递红色信息，有些神经元传递甜味信息，当这些神经元分别被激活时，神经系统把它们的激活分别解释为“红”和“甜”。另一种是模式理论或模块理论。这种理论认为，编码是由整组神经元的激活模式引起的。红光不仅引起某种神经元的激活，而且引起相应的一组神经元的激活，只不过某种神经元的激活程度较大，而其他神经元的激活程度较小。整组神经元的激活模式才产生了红色的感觉。研究还发现，不同的感觉系统中，神经系统同时采用了特异化编码和模式编码。

第二节感觉的心理物理学研究

感觉是由刺激物直接作用于某种感官引起的。但是，人的感官只对一定范围内的刺激作出反应，只有在这个范围内的刺激，才能引起人们的感觉。这个刺激范围及相应的感觉能力，我们称之为感觉阈限和感受性。

一、绝对感受性与绝对感觉阈限

刺激物只有达到一定强度才能引起人们的感觉。这种刚刚能引起感觉的最小刺激量，叫绝对感觉阈限；而人的感官觉察这种微弱刺激的能力，叫绝对感受性。

绝对感受性可以用绝对感觉阈限来衡量。绝对感觉阈限越大，即能够引起感觉所需要的刺激量越大，感受性就越低。相反，绝对阈限越小，即能够引起感觉所需要的刺激量越小，则感受性越高。因此，绝对感受性与绝对感觉阈限在数值上成反比例。用公式表示为：

E=1／R

在这个公式中，E代表绝对感受性；R代表绝对感觉阈限。

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二、差别感受性与差别阈限

两个同类的刺激物，它们的强度只有达到一定的差异，才能引起差别感觉，即人们能够觉察出它们的差别，或把它们区别开来。这种刚刚能引起差别感觉的刺激物间的最小差异量，叫差别阈限或最小可觉差(JND)。对这一最小差异量的感觉能力，叫差别感受性。差别感受性与差别阈限在数值上也成反比例。差别阈限越小，即刚刚能够引起差别感觉的刺激物间的最小差异量越小，差别感受性就越高。德国生理学家韦伯曾系统研究了触觉的差别阈限。经过研究发现，为了引起差别感觉，刺激的增量与原刺激量之间存在着某种关系。这种关系可用以下公式来表示：

K=△I／I

其中，为标准刺激的强度或原刺激量；△I为引起差别感觉的刺激增量，即JND。K为一个常数。这个公式叫韦伯定律。对不同感觉来说，K的数值是不相同的，即韦伯分数不同。根据韦伯分数的大小，可以判断某种感觉的敏锐程度。

xx越小，感觉越敏锐。

xx适合于中等强度的刺激。

三、刺激强度与感觉大小的关系

(一)对数定律

1860年，德国物理学家G·费希纳在韦伯研究的基础上，进一步探讨了刺激与感觉强度的关系，推导出一种数学关系式：P=K1gI。这就是费希纳的对数定律。其中I指刺激量，P指感觉量。按照这个公式，感觉的大小(或感觉量)是刺激强度(或刺激量)的对数函数。当刺激强度按照几何级数增加时，感觉强度只按算术级数上升。

费希纳定律提供了度量感觉大小的一个量表，对许多实践部门有重要意义。

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但他假定所有最少可觉差在主观上相等，已经为事实所否定。费希纳定律和韦伯定律一样，也只有在中等强度的刺激时才适用。

(二)乘方定律

20世纪50年代，美国心理学家斯蒂文斯用数量估计法研究了刺激强度与感觉大小的关系。研究发现，心理量并不随刺激量的对数的上升而上升，而是刺激量的乘方函数(或幂函数)。换句话说，知觉到的大小是与刺激量的乘方成正比例的。这种关系可用数学式表示为：

P=KIn

公式中的P指知觉到的大小或感觉大小；I指刺激的物理量；K和n是被评定的某类经验的常定特征。这就是斯蒂文斯乘方定律。

斯蒂文斯的乘方定律同样具有理论和实践的意义。在理论上，它说明对刺激大小的主观尺度可以根据刺激的物理强度的乘方来标定。在实践上，它可以为某些工程计算提供依据。

第三节视觉

视觉是人类最重要的一种感觉。它主要由光刺激作用于人眼产生的。在人类获得的外界信息中，80％来自视觉。

一、视觉的生理机制

(一)视觉系统的生理机制

从生理结构上研究主要是从眼球的结构、视网膜(包括上面的锥体和棒体细胞)等角度加以认识。

视觉系统的生理机制就是一个接收视觉信息、处理视觉信息、感知视觉信息的过程。从解剖——生理的联系，可以将其归纳为三个阶段：(1)视觉信息的光学处理过程；(2)视觉信息的神经处理过程；(3)视觉信息的皮层整合定型过程。

(二)视觉的传导机制

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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，鼻侧束交叉至对侧，和对侧的颞侧束合并，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(17区)。视觉的机制不仅把神经兴奋从外周传人中枢，而且对输入的信号进行了加工处理。这对各种视觉现象的产生有重要的意义。

首先，视网膜上锥体细胞和棒体细胞的数量远远超过视神经节细胞(100万)的数量。因此，来自视觉感受器的神经兴奋必然出现聚合作用，即来自许多锥体和棒体细胞的神经兴奋，会聚到一个或少数几个视神经节细胞上。由于锥体细胞与棒体细胞的数量不同，它们会聚到双极细胞和视神经节细胞上的会聚比例也不同。这对视觉信息加工有重要的影响。

视觉系统内的侧抑制作用，也影响到神经信号的加工。侧抑制是指相邻的感受器之间能够互相抑制的现象。侧抑制是动物感受神经系统内普遍存在的一种基本现象。由于侧抑制作用，一个感受器细胞的信息输出，不仅取决于它本身的输入，而且也取决于邻近细胞对它的影响。

(三)视觉的中枢机制

大脑枕叶的纹状区是实现对视觉信号初步分析的区域。当这个区域受到刺激时，人们能看到闪光；这个区域被破坏，病人会失去视觉而成为瞎子。与第17区邻近的另一些脑区，负责进一步加工视觉的信号，产生更复杂、更精细的视觉，如认识形状、分辨方向等。这些部位受损伤，病人将失去对物体、空间关系、人面、颜色和词的认识能力，产生各种形式的失认症。

视觉感受野指视网膜上的一定区域或范围。从20世纪60年代以来，休伯(Hubel)和威塞尔(Wiesel)等对视觉感受野进行了系统研究。当感受野受到刺激时，能激活视觉系统与这个区域有联系的各层神经细胞的活动。视网膜上的这个区域就是这些神经细胞的感受野。根据感受野的研究，休伯等人认为，视觉系统的高级神经元能够对呈现给网膜上的、具有某种特性的刺激物作出反应。这种高级神经元叫特征觉察器。高等哺乳动物和人类的视觉皮层具有边界、直线、运动、方向、角度等特征觉察器，由此保证了机体对环境中提供的视觉信息作出选择性的反应。