生理心理學(xué)第六章視覺的生理機制生理心理學(xué)第六章視覺的生理機制1一、感知心理概述存在即被感知！——巴克萊我思故我在！——笛卡爾一、感知心理概述2一、感知心理概述感覺信息的剖析過程（1）感受：是通過感受器對物理能量的吸收（2）換能：是將物理能量轉(zhuǎn)換成神經(jīng)元的電化學(xué)模式的過程。（3）編碼：把刺激轉(zhuǎn)換成動作電位序列和組合（信息編碼）。（4）傳導(dǎo)：動作電位序列及其組合由感受器傳至中樞。（5）處理：時空對比、側(cè)抑制一、感知心理概述感覺信息的剖析過程3一、感知心理概述神經(jīng)特殊能量定律：不論感官如何受到刺激，每種感官神經(jīng)將導(dǎo)致一種感覺而沒有其他感覺1.每一感官都有相對應(yīng)的刺激2.同一刺激作用于不同感官時，將引起不同的感覺經(jīng)驗3.不同刺激作用于同一感官時，可引起同一感官經(jīng)驗一、感知心理概述神經(jīng)特殊能量定律：4一、概述眼睛——心靈的窗戶視覺——耗能最大的感覺系統(tǒng)一、概述5

人類可見光波長范圍：380nm～760nm一、概述人類可見光波長范圍：380nm～766一、概述照相機：1.鏡頭2.變焦、對焦3.光圈4.感光元件5.處理器一、概述照相機：7二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)不透明，不允許光線通過透明，允許光線通過環(huán)形肌肉結(jié)構(gòu)虹膜上的小開口，調(diào)節(jié)光線進入眼睛的多少透明、洋蔥樣排列的層狀結(jié)構(gòu)由附在其上的睫狀肌調(diào)節(jié)其形狀的改變，使遠(yuǎn)處和近處的物體都能夠在視網(wǎng)膜上聚焦，形成清晰的圖像－調(diào)節(jié)二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)不透明，不允許光線通過透明，允許光線通8二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)無色透明的膠狀物質(zhì)二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)無色透明的膠狀物質(zhì)9二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)10二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)光線通路：角膜瞳孔晶狀體視神經(jīng)視網(wǎng)膜玻璃體二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)光線通路：11感光細(xì)胞視桿細(xì)胞，1.2億視網(wǎng)膜視錐細(xì)胞，600萬二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)感光細(xì)胞二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)121.視錐細(xì)胞負(fù)責(zé)日間視覺提供環(huán)境中細(xì)小特征的信息，保證視覺的清晰度/敏度與色覺有關(guān)－分辨不同波長光線的能力二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)1.視錐細(xì)胞二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)13二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)2.視桿細(xì)胞對光更敏感，在昏暗環(huán)境中，視覺主要由視桿細(xì)胞提供3.視盤－視網(wǎng)膜上另一個特征結(jié)構(gòu)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的軸突匯聚一起，通過視神經(jīng)離開眼球沒有任何感光細(xì)胞，形成盲點二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)2.視桿細(xì)胞14二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)4.黃斑視覺最敏銳,只有視錐細(xì)胞與一個雙極細(xì)胞、一個神經(jīng)節(jié)細(xì)胞5.雙極神經(jīng)元雙極細(xì)胞連接視錐細(xì)胞、視桿細(xì)胞，將視沖動通過神經(jīng)節(jié)細(xì)胞傳出二、視覺系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)4.黃斑15三、視覺信息的編碼感光色素埋藏于小盤膜內(nèi)的特殊分子，人類一個視桿細(xì)胞中大約有1000萬個。由視蛋白（一種蛋白）和視黃醛（一種脂質(zhì)）構(gòu)成。維生素A是視黃醛前身。視桿細(xì)胞的感光色素視紫紅質(zhì)，暴露于光線后，分解為視蛋白和視黃醛三、視覺信息的編碼感光色素16三、視覺信息的編碼視桿細(xì)胞的感光機制感光色素（11-順型視黃醛和視蛋白組合而成）

光照

11-順型視黃醛全反型視黃醛

(較為彎曲的構(gòu)象)(較為直的分子構(gòu)象)

視蛋白分子變構(gòu)

感光細(xì)胞出現(xiàn)感受器電位（超極化）雙極細(xì)胞興奮三、視覺信息的編碼視桿細(xì)胞的感光機制17四、顏色編碼（一）多色說（二）三原色說（ThomasYoung，1802）眼睛有三種不同的感受器，分別對三種不同的色調(diào)敏感。四、顏色編碼（一）多色說18四、顏色編碼三色理論驗證：對高等靈長類動物視網(wǎng)膜的生理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)色覺由三種視錐細(xì)胞負(fù)責(zé)。每種視錐細(xì)胞中含有的視蛋白決定了吸收何種波長的光視錐細(xì)胞有分別含有感紅光色素、感綠光色素、感藍(lán)光色素三種。四、顏色編碼三色理論19四、顏色編碼若紅、綠、藍(lán)三種視錐細(xì)胞興奮程度=1∶1∶1→白色覺;

若紅、綠、藍(lán)三種視錐細(xì)胞興奮程度=4∶1∶0→紅色覺;

若紅、綠、藍(lán)三種視錐細(xì)胞興奮程度=2∶8∶1→綠色覺。四、顏色編碼201967年RagnarArthurGranit,HaldenKefferHartline以及GeorgeWald以他們對于視覺機制的研究共享諾貝爾獎的殊榮。1981年DavidHunterHubel以及TorstenN.Wiesel－諾貝爾獎得主－視覺系統(tǒng)。1967年RagnarArthurGranit,Hal21色弱：對色調(diào)的辨別能力下降全色盲：沒有視椎細(xì)胞或者視椎細(xì)胞的信息傳遞不到皮層四、顏色編碼色弱：對色調(diào)的辨別能力下降四、顏色編碼22三種視錐細(xì)胞異常－色覺缺陷紅色盲：不能分辨紅和綠，世界只有黃和藍(lán)；視敏度正常說明并不缺乏紅綠視視錐，只是紅視錐細(xì)胞中填充視綠視錐細(xì)胞的視蛋白綠色盲：綠視錐細(xì)胞中填充紅視錐細(xì)胞的視蛋白藍(lán)色盲：1個/10000人，缺乏藍(lán)視錐，難看到短波長的色調(diào)，世界由紅和綠構(gòu)成。四、顏色編碼三種視錐細(xì)胞異常－色覺缺陷四、顏色編碼23色盲的遺傳：色盲屬于伴性遺傳,色盲基因與它的等位基因（正常基因）只位于X染色體上，而在Y染色體上都沒有。色盲基因是隱性的（用b表示），與之相對應(yīng)的正常基因是顯性的（用B表示）,男性只有一個X染色體，只要是在X染色體上有隱性色盲基因b，就會表現(xiàn)出來而患色盲癥。四、顏色編碼色盲的遺傳：四、顏色編碼24視覺后像視覺后像25對“三原色說”的疑惑：（三）對比色說（Hering，1878）1.紅對綠2.黃對藍(lán)3.白對黑四、顏色編碼對“三原色說”的疑惑：四、顏色編碼26兩種學(xué)說的統(tǒng)一：1.在視錐細(xì)胞層面，遵循三元色說2.在換能后的神經(jīng)元層面，遵循對比色說四、顏色編碼兩種學(xué)說的統(tǒng)一：四、顏色編碼271.視野(1)概念：指單眼固定不動注視前方一點時,該眼所看到的空間范圍。范圍：(1)單眼視野的下方＞上方；顳側(cè)＞鼻側(cè)。(2)色視野的白色＞黃藍(lán)＞紅色＞綠色。

綠紅藍(lán)白生理盲點投射區(qū)位于視野的顳側(cè)15°處。1668年l‘AbbeEdmeMariotte發(fā)現(xiàn)盲點。五、視覺現(xiàn)象的神經(jīng)基礎(chǔ)1.視野綠紅藍(lán)白生理盲點投射區(qū)位于視野的顳側(cè)15°處。282.感受野：能引起神經(jīng)元反應(yīng)的那部分視野就是該神經(jīng)元細(xì)胞的感受野。（1）簡單細(xì)胞：小感受野，用于察覺圖形邊界線（2）復(fù)雜細(xì)胞：中感受野，用于察覺邊角和運動（3）超復(fù)雜細(xì)胞：大感受野，用于感覺形體、運動和角度五、視覺現(xiàn)象的神經(jīng)基礎(chǔ)2.感受野：能引起神經(jīng)元反應(yīng)的那部分視野就是該神經(jīng)元細(xì)胞的感29

3.雙眼視覺:⑴概念：指雙眼同視一物體時的視覺。⑵特點：①雙眼視覺是由于來自物體同一部位的光線，成像于兩側(cè)視網(wǎng)膜的“對稱點”上，經(jīng)視覺中樞整合后只產(chǎn)生一個“物體”的感覺；②雙眼視覺的視野大部分重疊,互相彌補,故無生理盲點投射區(qū);③雙眼視覺視野比單眼視覺大得多;④雙眼視覺能增加對物體距離、三維空間的判斷準(zhǔn)確性,從而形成立體感。五、視覺現(xiàn)象的神經(jīng)基礎(chǔ)五、視覺現(xiàn)象的神經(jīng)基礎(chǔ)30視皮質(zhì)細(xì)胞的雙眼性：被兩眼的刺激所興奮1.同一細(xì)胞在兩眼視野中的感受野處于嚴(yán)格的相應(yīng)位置2.兩眼感受野的最佳朝向相同3.兩眼的信號疊加，但一只眼往往占優(yōu)勢五、視覺現(xiàn)象的神經(jīng)基礎(chǔ)視皮質(zhì)細(xì)胞的雙眼性：被兩眼的刺激所興奮五、視覺現(xiàn)象的神經(jīng)基礎(chǔ)311.視覺失認(rèn)癥：可以感知，無法識別面容失認(rèn)癥：無法辨認(rèn)特定人的面容2.運動盲：能看見物體，但無法判斷運動3.盲視：“第六感？”“視而不見”？“潛意識視覺？”六、視覺神經(jīng)障礙1.視覺失認(rèn)