第五章 感知觉的生理基础
识记:
一、感觉:人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映。感受器是一种换能装置,把各种形式的刺激能量(机械能、热能、光能、化学能) 转换成电信号,以神经冲动的形式经传入神经纤维到达中枢神经系统。
高等动物追最重要的感觉器官有:眼(视觉)、耳(听觉)、前庭(平衡觉)、嗅上皮(嗅觉)、味蕾(味觉)。
感受器的生理特性:
1、感受器的适宜刺激;感受器对某种形式的能量有其最高的第三性,即某一种感觉器对某一形式的能量刺激作用,只需要极小的强度就能引起特异的感觉。
2、对刺激的感受阈值;适宜刺激必须达到一定的强度才能引起感觉,引起某种感觉所需要的最小强度就是对的感觉阈。
3、感受器的适应;当作用于感受器时,最初产生清晰的感觉,然而随着刺激持续作用,感觉逐渐变弱,有时甚至消失。
4、感受器的换能作用,即能把私用于它们的各种形式的刺激的能量最后转换为传入神经的电活动,这种能量转换过程即换能作用。
二、感觉系统的组成:包括接受外界刺激的官爵器官,负责将信息传入中枢的传导通路,以及负责信息加工的神经中枢。1、收集信息
2、感受器的换能,即感受器把进入的能量转换为神经冲动。
3、感觉信息的传递与加工,即感觉系统将感受器付出的神经冲动经过传入神经传导至大脑皮层进行加工。最后在大脑皮层的宫枢被加工为人们所体验到的具有各种不同性质和强度的感觉。
对皮层感觉信息的加工,一般认为特定刺激传入到初级感觉皮层,又叫“一级感觉区”,它直接接收从丘脑来的信息,具有比价单纯的感觉功能。一级感觉区把经过它转变了的信息送到邻近的“二级感觉区”或有更复杂的功能的“知觉”皮层。从这种区域再送出去,到多模式感觉皮层间的联合皮层,去进行更高级的加工,即把集中感觉通道中传来的信息增合起来。
三、其他感觉:味觉、嗅觉和痛觉的感受器、中枢机制
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感受器 |
中枢机制 |
味觉(舌) |
味蕾(舌表面、舌缘) 由味觉细胞核支持细胞组成,是化学感受器,适宜刺激一些溶于水的化学物质。 |
味蕾感受到刺激,味觉信息经三对脑神经(面神经传送舌前部2/3恩的味觉感受器的信息、舌咽神经传送舌后部1/3的味觉感受器信息和迷走神经传送软腭和咽部的味觉感受器信息)进入人脑中。三对脑神经的味觉纤维终止于脑干的孤束核,最后传到额叶的脑岛,产生味觉。 |
嗅觉 |
嗅细胞(上鼻道及鼻中隔后上部的嗅上皮),嗅上皮:嗅细胞(嗅觉神经元)、支持细胞和基底细胞。嗅细胞组成嗅丝,经过筛骨直接进入嗅球。细胞能分泌粘液,有防止嗅上皮干燥的作用。 |
嗅觉感受器的轴突形成嗅小束,嗅觉司机经筛骨的筛板进入嗅球然后将嗅觉信号传至嗅皮层。嗅区由钩回、内嗅皮层组成梨状皮层。杏仁核和内嗅皮层属于边缘系统,共同调节嗅球的活动。 注七种基本气味:樟脑味、麝香味、花卉味、薄荷味、乙醚味、辛辣味、腥腐味。 |
痛觉 |
裸露的自由神经末梢,遍布于皮肤各层、粘膜、深部组织和内脏器官。 除了皮肤通以外还有牵制性痛(内脏的痛有时难于准确定位,常常牵扯到身体的其他表面) |
疼痛的传纤维卫混杂在脑神经、脊神经和自主神经中,转入脊髓,换神经元后,传至丘脑腹内侧区域,再由丘脑投射到大脑皮层躯体感觉区。 |
领会:
一、视觉:通过视觉系统的外周感觉器官(眼睛)接收外界环境中的刺激,经中枢有关部分进行编码、加工和分析后获得的主观感觉。
视觉系统由眼、视神经、视束、皮层下中枢、视皮层组成,实现着视觉信息的产生、传递和加工。
1、视觉信息的产生,光线在通过晶状提之后,进入眼球的主体部分即玻璃体,光线通过后落在眼球最后面的内层结构即视网膜上。视网膜上有两种感光细胞,即名视锥细胞(与颜色视觉有关)和视杆细胞(对光线敏感,是形成明暗视觉的基础)统称为光感受器。视网膜有五种神经细胞:光感受器、水平细胞、双极细胞、无长突细胞、神经节细胞。这些细胞排列有序:外核层包括感受器的胞体,内核层有中间神经元即水平细胞、双极细胞和无长突细胞的胞体。另一层由神经节细胞的胞体组成的神经节细胞层。人类视网膜大约有1.2亿个视杆细胞和600万个视锥细胞。两种细胞通过一系列生物化学和生物物理,将光能变为电信号,并在视网膜这个复杂的神经网络中接受复杂的加工、处理,然后沿着传入神经,在视觉系统上传至皮层而形成视感觉。
2、传递:视觉信息在视网膜中的传递的直接通路是:光感受器—双极细胞—神经节细胞,而水平细胞核无长突细胞具有惯犯的树突分支,负责整合相邻光感受器的信息。
视觉信息的传导通路:视觉信息从视网膜开始,沿着视神经,经过视交叉,形成视束,继续商船到外侧膝状体。来自两眼鼻侧的视神经纤维进行价差后商船至对侧外侧膝状体,而来自两颞侧的视神经不发生交叉投射到同侧外侧膝状体。外侧膝状体是大脑比层下的视觉中枢,由它法发出的纤维,组成视放射,最后投射到大脑皮层的初级视皮层(17区),鼻侧延伸出的轴突交叉到了对侧脑每个半球都接受来自对侧的视觉刺激。大脑皮层的初级视皮层V1与二级V2、三级V3、四级V4等次级视皮层发生联系,V1区与简单视觉有关;V2区与徒刑或课题的轮廓或运动感知有关,V4区主要与颜色觉有关。
视感觉信息的加工与编码过程要经过三个层次不同的视觉中枢,按一定规律和机制逐级完成。视网膜内的神经节细胞构成低级中枢,外侧膝状体构成皮层下中枢,视觉皮层是视感觉信息加工的高级中枢。除了枕叶视皮层外,还有一些脑结构有参与视觉信息加工过程,他们共同构成了视知觉的生理基础。
3、加工和知觉通路:大部分初级视皮层接受的信息,输出到V2区,然后分成两条通路:腹侧通路和背侧通路。
腹侧通路:即枕—颞通路,包括从枕叶的V1区到V2、V3区,经V4恩投射至下颞叶。负责对物体及其细节产生完整而精细的视知觉,即识别某物体是什么;
背侧通路:即枕—顶通路,来自V1(17区)的心意,经V2(18区)、V3(19区),经内侧颞叶投射至顶叶。负责对视觉刺激的空间知觉,即识别物体位于哪里;两通路相互作用,相互分离。
二、听觉:物体振动引起空气中传播的声波,作用于人类听觉器官并被转换为神经信息,传入脑内听觉中枢从而产生了听觉。听觉系统由外耳(聚音)、中耳(传音)、内耳(感音)组成。基底膜的柯蒂氏器包括大量支持细胞和毛细胞,毛细胞是听觉感受器。
1、听觉信息的产生,声感受器为柯蒂氏器,位于基底膜上,由基底膜、毛细胞和盖膜组成。声波使基底膜新对于盖膜而运动,进而导致了毛细胞前毛弯曲而产生感受器电位,由此完成从声音刺激转换成感受器电位的听觉换能过程。
2、传递:听觉通路始于内耳的毛细胞,随后听觉将信息上传至双极细胞,沿着神经向脑内传递,首先通达延髓的蜗神经核,交换神经元后大部分纤维沿外侧丘系止于下丘,另一部分前卫从耳蜗经过延髓再达于下丘。从下丘向作、右两个内侧膝状提传递信息,最后由内侧膝状体将听觉信息传送到颞叶的初级听皮层(41区)和次级听皮层(21、22、42区)。
3、加工:两条信息加工通路:背侧通路(参与位置的知觉)、腹侧通路(参与形状的知觉)。
声波从外耳经中耳引起卵圆窗的振动,在内耳的传播是以行波方式进行的。耳蜗管的液体、基底膜、毛细胞和盖膜之间发生三维振动。
3、声源的空间定位需要两耳同时听,从一侧发来的声音,由于到达两耳的强度和声波位相有差别,这就是判定声源方位的根据。
三、知觉概述:知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的各个部分和属性的整体反映,是对感觉信息的组织和解释。知觉是在家决的基础上产生的,感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中对所作用的事物的反映。
四、知觉的生理基础:知觉的产生是大脑皮层许多功能区协同活动的结果。1、皮层感觉区对感觉信息进行最初步的分析,使信息更加精确并赋予意义。次级感觉皮层对初级感觉皮层所接收的信息进行综合分析,并与大脑联合皮层及相关脑结构结合,共同完成知觉过程。次级感觉、联合区皮层以及记忆功能有关的脑结构,形成了知觉的神经基础。
应用:失认症的生理基础,失认症的分类及主要症状
失认症:一种神经心理障碍,因大脑局部性病变而产生的认知障碍。患者智力正常,意识清晰、注意力适度、感觉系统与简单感觉功能正常无恙,但却不能通过该感觉系统形成正常知觉。 |
视觉失认症:不能用视感觉认知物体的病症 |
统觉性失认症:患者对有关复杂事物只能认知其个别属性,但不能同时认知事物的全部属性,又称同时性视觉失认症。 |
联想性失认症:患者似乎依然能知觉到一切整体的视觉图象,但不能认识它,不能确定它的意义。 |
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颜色失认症:患者不能对所见颜色命名,也不能根据别人口头提示的颜色,指出相应颜色的物体。 |
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面孔失认正:患者识别面孔的能力丧失,分熟人、生人面孔失认症 |
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听觉失认症:不能用听知觉识别声音的病症 |
词聋:患者能听到语声,却不能根据语音形成语词知觉。损伤部位是:左侧颞叶次级听皮层(22区、42区) |
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乐音失认症:患者不能分别乐引的音调,损伤部位是:右厕半球颞叶次级听皮层 |
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嗓音失认症:患者不能分别说话人的嗓音,损伤部委是侧半球颞叶次级皮层 |
1、在声源空间定位编码中,对低频声波编码以(声波视察效应)为基础
2、失认褶可能是(次级感觉皮层)障碍所致
3、(枕—颞通路)对物体及其细节产生完整而精细视知觉
4、加入你是一名神经科医生为患者做测试,患者画一个动物他华的动物各个部分都是割裂的,他是(统觉性失认症)
5、颞叶皮质的二级区是专门用于余音的分析和综合的器官,那么左侧颞叶22区和42区损伤会导致(词聋)
6、舌头上一些特定区域对特定的味觉比较敏感,如(舌根)对苦味比较面干,(舌尖)比较容易察觉到甜味。
7、在痛觉机制里,关于伤害性刺激使受孙组织细胞释放至痛物质的事实,(直接从损伤细胞中溢出化学物质、是在损伤细胞中的酶作用下带入的、由伤害性感受器本身释放)是正确的,(裸露的自由神经末梢释放的)是错误的。
8、(颞叶22区)属听觉的次级皮层区。
9、从痛源的角度看,痛感觉分为三类:1、刺痛,在伤害性的刺激作用下快速形成,去除刺激则痛觉立即小时,定位明确,痛反映不明显;2、慢痛,痛觉形成合消退均缓慢,定位不清,伴有较强的痛反映;3、钝痛,是由躯体深部组织与内脏受孙引起的,定位差,并且伴有强力的栋反映和情绪色彩。
10、痛反应可以分:局部反应、全身反应、行为反应
11、感觉的产生由感受器或感觉器官、神经传导通路、皮层中枢三部分的整体活动来完成的。
12、从生理机制上来看,疼痛包括痛感觉、痛反应
13、嗅觉的感受器是位于溴上皮的溴细胞,嗅觉感受器的适宜刺激是空气中有气味的化学物质。
感受器的适应:当刺激作用于感受器时,最初产生清晰的感觉,善后随着刺激持续作用,感觉逐渐变弱,有时甚至小时。
感觉和知觉的不同之处:感觉反映的是客观事物的个别属性,而知觉反映的是客观事物的整体。感觉的较多取决于刺激无的性质,而知觉过程带有意志成分,人的知识、经验需要、动机、兴趣等因素均直接影响知觉的过程。客观事物是首先被干净,然后才能进一步被知觉,所以知觉是在感觉的基础上产生的。感觉的事物个别属性越丰富、越精确,对事物的知觉也就越完整、越正确。感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所作用的事物的反映。在生活和生产活动中,人都是以知觉的形式直接反映事物,而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中,很少有孤立的感觉存在,在心理学中称为“感知觉”。