五种感觉的形成机制汇总.

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❖ 在暗适应的过程中,视杆细胞和视锥细胞的 感受性都有所提高,视锥细胞的感受性只能 提高几十倍,而视杆细胞的感受性却可提高 几十万倍,所以,暗适应主要是视杆细胞在 其中起了作用。
(二)颜色视觉
颜色是光波作用于人眼所引起的视觉经验。光波的强度、波长和纯度的三 种属性,分别决定了人的视觉的明度、色调和饱和度。
人眼对色光混合而产生的色觉有以下三个定律: 1.补色律
任何一种色光都有另一种同它混合而产生白色或灰色的色光,这两种色 光称为互补色。例如,任何一种色光都有另一种同它混合而产生白色或 灰色的色光,这两种色光称为互补色。例如,绿色光和红紫色光、红色 光和青绿色光混合都能产生白色,因此,它们都为互补色。 2.间色律 混合两种非补色光而产生的一种新的混合色光或介于两者之间的中间色 光相混合,产生一种新的混合色光或介于两者之间的中间色光。例如, 红光与绿光混合,根据混合的比例不同,可以得到介于它们之间的橙、 黄、黄橙等各种颜色光。 3.代替律 不同色光混合后可以产生感觉上相似的颜色,可以相互替代,而不受原 来被混合色光所具有的光谱成分的影响。 例如,A色+B色=C色,若X色+Y色=B色,则混合可以替换为A色+(X色 +Y色)=C色,替代的视觉效果是相同的。
(三)色觉理论
❖ 1. 杨-赫三色说 ❖ 三色说假设在视网膜上存在着三种不同的光感受器,它们分
别含有对红、绿、蓝波长敏感的视觉素。每种感受器只对光 谱上的特定波长最敏感,其中红色感受器对长波最敏感,绿 色感受器对中波最敏感,蓝色感受器对短波最敏感,当某种 光刺激作用于光感受器时,它所引起的兴奋程度不同,从而 产生相应的色光感觉。各种色光感觉就是各感受器相应的有 比例活动的结果,如红色感受器的兴奋活动占优势,则产生 红色感觉等。当三个感受器兴奋程度相同时,则产生白色光 的感觉。

人类的五感:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉

人类的五感:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉

食物品尝:通过嗅 觉感受食物的香气, 影响人们对食物的 口感和评价。
环境感知:通过嗅 觉感知环境的气味, 判断空气质量、环 境卫生等。
社交互动:通过嗅觉 感知他人的体味、香 水等气味,影响人们 的社交互动和情感交 流。
健康监测:通过嗅觉 感知身体异常的气味 ,如口臭、体臭等, 可以初步判断身体的 健康状况。
五感是感知世界的基本方式,共同构成了人类对世界的全面认知。
视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉的感知信息通过神经系统传递到大脑进行处理,形成对世界的感知和理解。
五感的协同作用使得人类能够更全面地感知周围环境,从而更好地适应和应对各种情况。
五感的感知能力会随着年龄的增长而逐渐衰退,因此保持五感的敏锐对于提高生活质量具有重要意义。
获取信息:通过 听觉,人们可以 获取大量的信息, 如听新闻、听讲 座等。
交流沟通:听觉 是人类最主要的 沟通方式之一, 通过语言、声音 等方式进行交流 和沟通。
娱乐享受:听觉 也可以带给人们 娱乐和享受,如 听音乐、听相声 等。
判断环境:通过 听觉,人们可以 判断周围的环境 情况,如听到声 音的方向、距离 等。
声音的传播:声音通 过空气、水或固体物 质传播,速度因介质 不同而有所差异。
音波与频率:听觉范围 通常在20Hz到20kHz 之间,不同频率的声音 具有不同的音高和音色。
双耳定位:人类依靠双 耳听孔接收声音,通过 分析左右耳声音的时间 差和强度差,实现声源 定位。
听力损失与助听器:长 时间暴露于噪音或年龄 增长可能导致听力损失, 助听器可以帮助改善听 力。
药物识别:通过味觉感受药物的苦、甜、酸、咸等味道,辅助药物分类和使用
食品工业:利用味觉原理研发新口味和食品,满足消费者需求

科学五感的认知与实验

科学五感的认知与实验

科学五感的认知与实验科学五感是人类与外界进行交互和感知的重要渠道,包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。

通过对这些感觉进行认知,我们能够更好地理解世界,进行有效的沟通和决策。

本文将探讨科学五感的认知原理以及相关的实验研究。

一、视觉认知与实验视觉是最重要的感觉之一,通过眼睛感知外界物体的形状、颜色和运动。

许多实验研究都涉及到视觉认知,其中一个经典的实验是斯顿实验。

斯顿实验通过观察人眼前的区域,使人们产生了一种错觉,认为一些点正在移动。

这个实验揭示了我们对于运动的感知是如何形成的,并提供了关于视觉系统工作的重要线索。

二、听觉认知与实验听觉是通过耳朵感知声音和声波的感觉器官。

听觉认知涉及到语音的理解、音乐的欣赏以及环境声音的辨别。

一个有趣的听觉实验是斯特鲁普效应。

斯特鲁普效应是一种冲突实验,通过呈现文字的颜色与文字本身的意义不一致,观察被试进行颜色判断时的反应时间。

这个实验揭示了我们在认知任务中会受到干扰,提示了听觉认知中注意力的重要性。

三、嗅觉认知与实验嗅觉是通过鼻子感知气味的感觉器官,对于识别食物、危险信号和情感体验等起着重要的作用。

嗅觉认知的实验研究中,一个经典的实验是幸福之味实验。

在这个实验中,被试需要在吃巧克力前闻一种香味,通过观察被试的表情和心理反应,研究人员可以得知嗅觉对于感受幸福的影响。

四、味觉认知与实验味觉是通过舌头上的味蕾感知食物的甜、咸、酸、苦和鲜等味道。

味觉认知的实验研究中,一个典型的实验是蓝绿色口味实验。

在这个实验中,研究人员将具有不同颜色的食物与不同味道的食物进行配对,被试需要在吃的过程中尽量准确地辨别颜色与味道的匹配程度。

通过这个实验可以了解颜色与味觉之间的交互关系。

五、触觉认知与实验触觉是通过皮肤的感受器官感知物体的质地、温度和压力等感觉。

触觉认知的实验中,一个经典的实验是皮肤映射实验。

在这个实验中,研究人员通过触摸被试的身体不同部位,观察被试对于触摸刺激的感知和辨别能力。

普通心理学 第五章 感觉

普通心理学    第五章  感觉


(四)色觉缺失
• 色觉缺失包括色弱和色盲。 • 8%的男性和0.5%的女性存在着一定程度的色弱或色盲。 • 其中,色弱是指对红色和绿色的感受性很低。色盲是指丧失 颜色的辨别能力。 • 色盲分为部分色盲和全色盲。全色盲是由亍缺乏规锥绅 胞或功能丧失造成的,很罕见。 • 部分色盲有红绿色盲或者黄蓝色盲。 • 色盲有先天原因和后天原因。
下绝对阈限(感觉产生)
绝对感觉阈限和绝对感受性之间 成反比关系。
晴朗夜空中可以见到30英里外的一支烛光 安静房间内可以听到20英尺外的表的滴答声。 两加仑谁中加以茶叶可以变热变出甜味 一滴香水可使香味扩散至三个房间 一片蜜蜂翅膀从一厘米外落到面颊上课觉到
• (二)差别感觉阈限 • ——刚刚能引起差别感觉的两个同类性质刺激物乊间的最 小差别量。相对应的感受能力称为差别感受性。 • ——差别感觉阈限和差别感受性乊间成反比兲系。 • ——韦伯定律: ΔI K= I • ——韦伯定律只适用亍中等强度的刺激。在刺激过强或者 过弱时,都丌适用。
衡。否则就没有人的心理。(“感觉剥夺”实验)
小知识:“感觉剥夺”实验
• 感觉剥夺实验的研究工作是由加拿大麦吉尔大学的心理学家赫 布和贝克斯顿在1954年进行的。 • 他们征募了一些大学生为被试,这些大学生每忍受一天的 感觉剥夺,就可以获得20美元的报酬。当时大学生打工的收入一般 是每小时50美分,因此一天可以得到20美元对当时的大学生来说可 算是一笔不小的收入了,而且在实验中,大学生的工作好像是一次 愉快的享受,因为实验者要他们做的只是每天24小时躺在有光的小 房间里的一张极其舒服的床上,只要被试愿意,尽可以躺在那儿白 拿钱。
(二)声音的混合不掩蔽
• • • • • 1.共鸣——由声波作用引起的共振现象。 2.强化不干涉 3.差音不和音 4.声音的掩蔽——声音的干扰现象。 ——当两个声音混合同时到达耳朵,人对一个声音的感受 性会因另一个声音的存在而降低的现象。 • 分为三类: 纯音对纯音的掩蔽; 噪音对纯音的掩蔽; 噪音和纯音对语言音的掩蔽。

人体五感的生物学机制教案

人体五感的生物学机制教案

人体五感的生物学机制教案引言:人体的五感是我们与外界互动、感知和理解世界的重要方式。

视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等五个感觉器官及其相应的生物学机制,帮助我们收集信息并作出适应性的反应。

本教案将介绍人体五感的生物学机制,让学生了解感觉的重要性以及身体如何感知和反应于不同的外界刺激。

I. 视觉感知视觉是我们感知世界最主要的感官之一,通过眼睛来实现。

以下是视觉感知的主要生物学机制:1. 光线折射和聚焦- 光线进入眼睛通过角膜和晶状体的折射,在眼球内部形成清晰的图像。

- 睫状肌和晶状体协同作用,使得眼睛能够调焦,以适应不同距离的物体。

2. 视网膜的感光细胞- 视网膜包含两种类型的光感受器:锥形细胞和杆状细胞。

- 锥形细胞负责感知颜色和明亮的光线,杆状细胞则对弱光和黑白图像更为敏感。

3. 视觉信号传导- 当光线落在视网膜上的感光细胞上时,感光细胞会转化为电信号。

- 视觉信号从感光细胞通过神经元传递到大脑,经过视神经和视觉通路,最终在视觉皮层被解读。

II. 听觉感知听觉是我们感知声音和环境的方式,由耳朵和相关的生物学机制实现。

以下是听觉感知的主要生物学机制:1. 外耳收集声音- 耳廓和耳道帮助聚集和导入声音。

- 声音通过耳道进入中耳。

2. 中耳传导声音- 声音通过鼓膜到达中耳,引起鼓膜振动。

- 振动通过听骨链(听骨锤、砧骨和镫骨)传导到内耳。

3. 内耳感知声音- 内耳的蜗蜂是听觉感知的主要器官。

- 蜗蜂内充满了听觉感受器,称为毛细胞。

声音振动导致毛细胞运动,产生电信号。

4. 听觉信号传导- 电信号经过听神经传送到大脑的听觉皮层。

- 大脑解读这些信号,并将其转化为我们理解的声音。

III. 嗅觉感知嗅觉是我们感知气味和味道的方式,由嗅觉感受器官和相关生物学机制实现。

以下是嗅觉感知的主要生物学机制:1. 嗅觉感受器官- 嗅觉感受器官位于鼻腔的上部,由嗅上皮组成。

- 嗅上皮包含嗅觉感受器,也称为嗅觉受体细胞。

这些细胞带有嗅毛,用于感受气味分子。

感觉和知觉的生物学机制及其调节

感觉和知觉的生物学机制及其调节

感觉和知觉的生物学机制及其调节感觉和知觉是生物体感知和理解世界的核心过程。

感觉是指外部刺激通过感觉器官刺激神经元,将信息传递到大脑中枢的过程。

而知觉则是指大脑对感觉信息进行分类、组合、解释和处理的过程。

这两个过程相互作用,构成了人类获取知识和认知世界的重要手段。

本文将探讨感觉和知觉的生物学机制及其调节。

一、感觉的生物学机制感觉是人类及其他生物对外部刺激作出反应的首要方式,主要包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等五种感觉。

每一种感觉都包含了感觉器官和神经元等多个生物学单元的相互作用。

视觉是最常见的感觉之一,它依赖于眼睛中的视网膜和视神经。

当光线进入眼睛,经过角膜、瞳孔、晶状体等部位后,会落在视网膜上,激活视网膜中的视杆细胞和视锥细胞。

这些细胞将刺激信息通过神经元,传递到大脑中枢的视觉皮层,完成对物体颜色、形状、大小等信息的处理。

听觉是指通过听觉器官(耳朵)对声波进行感知的过程。

耳朵中的听小骨将声波转化为机械振动,传给在耳蜗中的感觉细胞,激活剧烈发放的神经元,形成复杂的电信号与声音相关的信息,再将这些信息传向大脑皮层中的听觉区域,完成对音色、音高等声音信息的处理。

嗅觉是指通过鼻子中的嗅觉器官来感知气味。

嗅觉器官中的嗅觉神经细胞能够感受外界分子的刺激,激活指向大脑嗅觉皮层的神经元,完成对气味信息的处理。

味觉是通过舌头中的味蕾来感知食物的味道,味蕾主要分为五种类型,分别是苦、甜、咸、酸和鲜。

味蕾中的感觉细胞受到刺激时,通过神经元将这些信息传递到大脑的味觉区域中,完成对味道信息的处理。

触觉是指通过皮肤上的感觉神经来感知外界物体的触碰、振动、温度等信息。

当皮肤受到刺激时,会激活相应的感觉神经,发射神经信号到大脑的触觉区域,完成对触感信息的处理。

总的来说,感觉依赖于感觉器官、神经元和大脑皮层等生物学单元的相互作用,各个感觉之间也彼此关联,能够影响彼此的信息处理。

二、知觉的生物学机制感觉单元传达了大量的感觉信息,但是这些信息本身可能无任何意义。

感觉生理学视觉听觉嗅觉味觉与触觉的感知机制

感觉生理学视觉听觉嗅觉味觉与触觉的感知机制感觉是人类获得信息和与外界互动的重要方式之一。

在感知世界的过程中,视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉是五种重要的感觉方式,它们在生理学上有着不同的感知机制。

视觉是我们最常用的感觉方式之一,主要通过眼睛接收外界的光线信号并将其转化为大脑能够理解的图像。

光线通过角膜、晶状体和玻璃体等光学结构进入眼球,最终落在视网膜上。

视网膜上的感光细胞(视锥细胞和视杆细胞)会受到光的刺激并产生电信号,这些信号经过视神经传递到大脑的视觉皮层,最终形成我们所看到的图像。

听觉是通过耳朵接收声音信号并将其转化为大脑能够理解的声音。

声音是由物体振动产生的机械波,它们通过外耳、中耳和内耳依次传递。

在内耳中,听觉感觉器官(耳蜗)内的感觉细胞会受到声音的刺激,并将其转化为电信号。

这些电信号经过听神经传递到大脑的听觉皮层,最终形成我们所听到的声音。

嗅觉是通过鼻子中的嗅觉感受器接收气味分子并将其转化为大脑能够理解的嗅觉信息。

气味分子进入鼻腔后,会与嗅觉感觉器上的嗅觉受体结合,触发嗅觉受体产生电信号。

这些信号通过嗅觉神经传递到大脑的嗅觉皮层,最终形成我们所闻到的气味。

味觉是通过口腔中的味蕾感受器接收食物的化学信息并将其转化为大脑能够理解的味觉信号。

在舌头的味蕾中,有不同类型的味觉受体可以感受各种味道,如甜、酸、苦、咸和鲜。

当食物溶解在唾液中,化学物质通过味蕾上的味觉受体与其结合,刺激味蕾上的感觉细胞产生电信号。

这些信号通过味觉神经传递到大脑的味觉皮层,最终形成我们所尝到的味道。

触觉是通过皮肤上的感觉受体接收物体的接触、压力、温度和疼痛等信息并将其转化为大脑能够理解的触觉感受。

皮肤中的感觉受体分为多种类型,比如触觉感受器、压力感受器和温度感受器等。

当外界物体接触皮肤时,感觉受体会受到刺激并产生电信号,这些信号通过触觉神经传递到大脑的触觉皮层,最终形成我们对于触摸的感知。

综上所述,视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉是人类感觉生理学中的五种主要感觉方式。

了解人类的五感视觉听觉嗅觉味觉触觉的影响

了解人类的五感视觉听觉嗅觉味觉触觉的影响了解人类的五感:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉的影响人类作为高级生物,拥有复杂而强大的感知系统,其中包括五种基本感觉:视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。

这五种感觉在我们的日常生活中扮演着重要角色,影响着我们对世界的认知和体验。

本文将深入探讨这五种感觉的影响以及它们在不同领域中的应用。

视觉:认知世界的主要途径视觉是人类最重要的感觉之一,通过眼睛接收光线并将其转化为视觉信息。

视觉感知不仅仅是对外界物体的形状、颜色和大小的感知,更是人类对于环境、人际关系和情感等层面的理解。

视觉能力对于人类的认知、学习和沟通起着关键的作用。

研究发现,对于视觉刺激的反应速度相比其他感觉更快。

这也是为什么人们在进行日常活动时,往往首先依赖视觉感知来判断和决策。

视觉的影响力体现在许多领域,如广告、电影、设计和艺术等。

良好的视觉设计能够吸引人们的注意力,激发他们的兴趣并传达信息。

听觉:音乐的力量和语言的表达听觉是人类感知世界的另一个重要途径,通过耳朵接收声音和声波振动,并将其转化为听觉信息。

听觉不仅让我们能够感知自然和周围环境中的声音,还使我们能够听到语言、音乐和其他声音的细微变化。

音乐作为一种能够触动人心的艺术形式,利用听觉传达情感、表达思想和沟通观点。

研究表明,音乐对人类情绪和心理状态有着深远的影响。

此外,听觉也在语言交流中起着重要的作用。

通过听觉,我们能够理解并使用语言,从而进行有效的沟通和交流。

嗅觉:记忆与情感的触发器嗅觉是一种利用鼻子感知气味和化学物质的感觉,它能够触发深藏在我们内心深处的记忆和情感。

嗅觉系统与大脑中的情绪中枢相连,因此嗅觉对于触发和唤起情感体验非常重要。

研究表明,某些气味可以诱发具体的情感反应,例如草莓的香甜可以唤起幸福和满足感,而红酒的气味可能会让人联想到浪漫的氛围。

此外,嗅觉还在人际关系中起着重要的作用。

身体的天然气味可以传递个人信息,吸引异性并影响人们之间的亲密关系。

人类的五感和感知机制

人类的五感和感知机制人类的五感和感知机制是人类与外界环境进行有效交互的基础。

通过视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等五种感官,人类能够感知到身边的事物以及外界的变化,从而作出适应性的反应。

下面将分别介绍每种感觉的作用、感知机制以及其在人类生活中的重要性。

一、视觉感知视觉是人类最主要的感官之一,通过眼睛接收外界的光线,并通过视觉神经传递至大脑,从而形成视觉感知。

视觉能够让人们看到物体的形状、颜色、大小等特征,具有重要的指导作用。

视觉感知机制包括光线进入眼睛后经过角膜、晶状体等透明介质的透过与折射,最终在视网膜上形成像。

视网膜中的感光细胞会将光信号转化为神经冲动,然后通过视觉神经传递至大脑的视觉区域,大脑进一步对信息进行分析和处理。

在人类的生活中,视觉起到了至关重要的作用。

人们通过视觉感知环境中的障碍物,以便安全行走;通过视觉辨认食物的味美与否;通过视觉观赏美丽的艺术作品等。

二、听觉感知听觉是借助耳朵感知声音的能力,它使人们能够听到声音的频率、音量、方向等特征。

听觉对于人类社交、沟通以及环境感知都起着重要的作用。

听觉感知机制主要包括声波进入耳朵后通过外耳道到达鼓膜,鼓膜的振动使得耳中的听小骨(听骨链)也随之振动,进而将声波信号传导到内耳。

内耳内的感觉性听器官内存在感受听觉的毛细胞,它们会将声波信号转化为神经冲动,然后通过听觉神经传递至大脑的听觉区域。

听觉在人类生活中发挥着十分重要的作用。

人们可以通过听觉感知周围的声音,用来判断安全与否;同时,人们也通过声音进行社交交流,倾听他人的需求和情感。

三、嗅觉感知嗅觉是通过鼻子感知气味的能力,它使人们能够分辨出不同的气味特征,并对其作出反应。

嗅觉对于人类的味觉以及一些本能和情感方面的决策具有影响。

嗅觉感知机制是气体中的分子通过鼻腔进入嗅上皮,激活嗅觉细胞。

嗅觉细胞内的嗅受体与气味分子结合,并产生相应的神经冲动,然后通过嗅觉神经传递至大脑的嗅觉区域。

嗅觉在人类生活中有重要的作用。

五大感觉系统详解表

如果父母多爱抚宝宝,并给 宝宝提供触觉探索的玩具, 则宝宝的触觉安定且敏锐
可接受他人的触碰,能够配合洗脸、洗头、剪发等活动 用触觉适度认识环境、物品
适时戒奶嘴,无吸手指习惯
触觉敏锐,灵敏感知外物的碰触
母体内胎儿时期新生儿三个月四个月五个月六个月半岁后一岁
动觉
在子宫内先发展 屈肌的张力,有 时活动肢体、扭 动躯体甚至翻滚
活动空间得到 解放,开始发 展肌肉的张力
如果父母每天调整婴儿趴或 仰的姿势,并提供空间任其 安全的活动,不时伸展肢体 做体操,则能促进孩子的动 作灵敏
动作能力按照发展里程碑进展
动作灵敏,会保护自己
拿东西时,力度合适
学习技巧性活动(如唱歌、游戏、运动)反应快
母体内胎儿时期新生儿三个月四个月五个月六个月半岁后一岁
婴儿早期视觉经验丰富,就 能构建优质的视觉判断力
视觉良好
眼球运转灵活
会走迷宫,拼图和积木造型建构能力佳 认字能力强,几何图形辨识反应快
母体内胎儿时期新生儿三个月四个月五个月六个月半岁后一岁
听觉
胎儿3个月大 时,能听到母体 声音,5个月听 觉器官已经成熟 如大人,能听到 母体外声音
偏好语言信 息,尤其是母 亲的语音,母 亲的声音决定 孩子的语言规 则的模式 具备敏感分辨 曰素(发曰口部 位或发音方 式)的能力
会辨识韵母
辨识声母
形成听知觉
恒常
语言架构定 型,有效使 用语言
如果照顾者经常对婴幼儿说 话,则听知觉反应好
语言分辨精准
听觉理解佳 听觉记忆好 语言应对合宜
母体内胎儿时期新生儿三个月四个月五个月六个月半岁后一岁
触觉
胎儿5周半触觉 防御机制开始运 作;胎儿4个月 会吸吮拇指安抚 自己
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五种感觉的形成机制No.1.视觉石原氏色盲测验(检查色觉是否异常的测验):想要看清物体的形态或运动时,你一定会不自觉地将它置于你视野的中心并紧紧盯住它吧。

在视野的中心,换言之就是在视网膜的中心上,紧密地聚集着能够感光的细胞,所以这里能够看到分辨率最高的图像,视网膜的中心也最能够感知到最多样的色彩。

色彩的传感器这种作为“色彩传感器”的细胞因其一段呈圆锥形,故得名视锥细胞。

人类视网膜上的视锥细胞总数为600万个,分三种。

其中,65%左右是L(Long)视锥细胞(感红视锥细胞),30%是M(Middle)视锥细胞(感绿视锥细胞),仅剩的5%左右是S(Short)视锥细胞(感蓝视锥细胞)。

但是,不同个体L视锥细胞和M视锥细胞的比例也可能大有不同。

除了视锥细胞以外,一段呈棒状的视杆细胞也能够感光。

视网膜上视杆细胞的总数有1.2亿,但中心部位几乎不存在,不过它与色觉没有直接联系。

但是也并非是3种视锥细胞分别单独产生红,绿,蓝的色觉:可见光的波长大约是400~800纳米,而3种视锥细胞分别对其中不同波长的光较为敏感,不同视锥细胞对颜色反应的“和与差”才是产生色觉的原因所在,对反应的“和与差”进行“计算”的结构是视网膜。

视网膜大约0.2~0.3mm厚,其中却包含不计其数的各种神经元和维持他们运转的细胞,一共有三层。

视网膜分为色素上皮细胞层和由其他细胞构成的层(也被称为神经视网膜或感官视网膜)。

作为颜色“传感器”的3种视锥细胞所处的位置是第一层(与色素上皮细胞相邻的一侧),射入的光到达第一层后产生电信号,并传到第二层的双极细胞处,进而传到第三层的神经节细胞。

另外,视锥细胞与视杆细胞的一段和色素上皮细胞相接,色素上皮细胞能够帮助其获得营养。

在视网膜中心直径约0.05毫米的范围内只有L视锥细胞和M视锥细胞,其密度达每平方毫米16万-18万个,再稍微远离中心的位置才会有S视锥细胞。

另外,视网膜上有视神经乳头,是视神经与血管的通道。

视锥细胞上有能够吸收光的视色素,产生色觉的第一步就是视色素吸收光并且产生电信号。

视锥细胞外节重叠的视网膜上分布有离子通道,视色素由两种物质组成——能够吸收光的小分子物质——视黄醛,和能够向细胞内传递信号的视蛋白,视蛋白包裹着视黄醛,构成有着七次跨膜结构的视色素(事实上,用于感知甜味和苦味的蛋白质分子同样拥有7次跨膜结构)。

形成视觉(色觉)的机制1.光照到分布于视锥细胞外节重叠视网膜上的视蛋白,从而导致视黄醛变形。

2.同时,伴随着视蛋白部分变形,负责信号传递的蛋白质在与之接触后会有一部分活化脱离(在光照前,负责信号传递的蛋白质分子即便与视色素接触也不会活化)。

3.细胞膜上有作为钠离子等离子的“通道”的蛋白质。

收到光照前,“通道”是打开的,使一定量的钠离子从细胞外流入细胞内,并保持这一状态(细胞内外保持一定电位差)。

光照后,活化的信号传递蛋白质的作用下,其他一系列蛋白质相继活化。

这些蛋白质能够改变细胞内信号物质的浓度从而关闭钠离子通道,如此一来,离子从外向内流入的通道被关闭,细胞内的钠离子比平时更少(电位差变大),于是就使得视锥细胞内产生电信号。

L视锥细胞和M视锥细胞对黄~绿色光吸收最强,其吸收范围也较为接近。

S视锥细胞则对蓝色吸收更强。

不过并不存在明确的各颜色间的分界线和可见光、红外线、紫外线的分界线。

在视锥细胞上产生的电信号一般来说或首先传递给双极细胞,然后再传递给神经节细胞。

神经节细胞与直通大脑的神经纤维相连,所以能够将信息进一步传递给大脑。

这一过程中的线路相当精密的,包括人在内,哺乳动物有10种双极细胞,其中只有一种与视杆细胞相连,其余都与视锥细胞相连并构成复杂的线路。

神经节细胞有20~30多种,和视锥细胞与双极细胞的连接处相接的水平细胞也与信号传递有关。

普遍认为就是在这样复杂的线路中,视网膜才得以通过“计算”视锥细胞反应量的“和与差”而降不同颜色的信息传递给大脑。

如此一来,视网膜还可细分:视锥细胞与视杆细胞层→双极细胞层→内网层(神经节细胞与双极细胞的结合部分)→神经节细胞层。

水平细胞的作用是抑制连接处发成的反应。

相关的L视锥细胞反应时会增强向大脑的电信号,若该L视锥细胞周围的M视锥细胞产生反应,会将L视锥细胞送向大脑的信号减弱。

神经节细胞传递信号也有分工的。

有些可以传递“红色较强”信号,有的则可以传递“红色较弱”,以此类推“绿色较强”/“绿色较弱”,以及传递蓝黄相对强弱信息的神经节细胞都是存在的。

通过心理学研究,红-绿,蓝-黄等若干对颜色被称为互补色。

要是L视锥细胞反映增强,与其相关的,传递“红色较强”信号的神经节细胞传递给大脑的信号也会增强。

如果M 视锥细胞的反应增强,就会通过水平细胞使得上述神经节细胞传递给大脑的信息减弱。

换句话说,L 视锥细胞的反应量会被其周围的M 视锥细胞的反应量抵消。

这个差值很大的话,“红色较强”的信息就会被传递给大脑……以此类推,其他的也与此类似。

不过对同样作为互补色的蓝色与黄色哪个更强的信息进行传递的详细路径目前并不明晰,但确实存在。

与S 视锥细胞反应较强,就会向大脑传递“蓝色较强”信息,要是相关联的L 视锥细胞和M 视锥细胞的反应量之和较大,就会告诉大脑“黄色较强”。

视网膜上有大约100万个神经节细胞,从它们中伸出的100万条神经纤维组成的束(视神经)已接收到信息,就会将其传递到大脑后部。

“某某颜色哪个更强”等信号传输给大脑后,我们才能看到五颜六色的世界。

这些信号有个中转站,称之为外侧膝状体卍1。

外侧膝状体形成这样的分层的原因现在也不太清楚。

1~2层中转明亮(亮度)信息。

3和5层是右眼的红/绿色信息的中继处,4和6层是左眼的。

从3~6层每层间的间隔层则是黄色和蓝色中继的。

信息经处理后送往初级视皮层卍2,简称V1,这里是视觉形成的起点,位于大脑后侧表层。

如果初级视皮层受损,受损伤的位置所对应的视野中会有一部分欠缺,因为直到初级视皮层为止的路径中,每一步都有和视野区域一一对应的区域。

研究者还发现过一个有趣的现象,受到损伤后,如果在视野欠缺的的区域有什么颜色醒目的物体,即便患者无法看到,却还是能够不自觉地注意之,称作盲视。

不过无法解释什么原因,所以就用猴子做实验。

初级视皮层接收到的信号会传导到位于大脑下侧的路径,此所处V2,即次级视皮层;以及hV4,即人类四级视皮层。

视野中的每一点大致对应初级视皮层中的1mm ²的区域,这里聚集了多种颜色神经元,hV4的前方区域也是与色觉相关的重要区域。

有报告称,hV4及其附近区域受到损伤的患者仍拥有正常视力,不过色觉会损伤,甚至完全无法看见颜色。

可见色觉中枢的一部分就在hV4及其前方区域。

来自左眼(右眼)鼻子一侧的那一半信息会被送往右脑(左脑);来自左眼(右眼)耳朵一侧的那一半信息会被送往左脑(右脑),这一交换结构称为视交叉。

来自初级视皮层的信号会传向人类大脑至少16个区域,大脑下侧附近的hV4及其前方区域被认为是色觉中枢。

外侧膝状体的神经元在接收到来自神经节细胞的信息后,会转送给V1的神经元,初级视皮层的神经元会对特定的颜色产生较强反应。

视网膜与外侧膝状体将颜色信息分为红与绿,蓝与黄两组互补色后,这里会将颜色进一步细分,并将信息继续传递。

男性色觉异常的概率是女性的25倍,这是为什么呢?引发色觉异常的关键在于记录视蛋白构造(准确来说是约350个氨基酸的排列顺序)信息的视蛋白基因。

视锥细胞和视杆细胞,都与其他细胞一样拥有细胞核,其中有两万多个卍1.外侧膝状体(lateral geniculate nucleus ,LGN ,外侧膝状核,外膝体,外侧膝状体),这是大脑的丘脑部分地区接收来自中央神经系统视网膜,视觉信息加工信息。

外膝体是从视网膜,视神经视交叉,视神经,视束通过接收信息。

卍2. 初级视皮层(V1)位于Brodmann 17区,其输出信息有两条通道,分别为背侧流(Dorsal Stream)和腹侧流(Ventral Stream)。

大脑皮层中主要负责处理视觉信息的部分是视觉皮层(Visual Cortex ),其位于枕叶的距状裂周围,是一种典型的感觉型粒状皮层(Koniocortex Cortex ),接受来自丘脑外侧膝状体的视觉信息输入。

人类的视觉皮层包括初级视皮层(V1,也称作纹状皮层(Striate Cortex ))和纹外皮层(Extrastriate Cortex ,如V2,V3,V4,V5等)。

DNA 。

X 染色体端点上有在L 视锥细胞中发挥作用的红色视蛋白基因和M 视锥细胞中发挥作用的绿色视蛋白基因,在S 视锥细胞中发挥作用的蓝色视蛋白基因位于7号染色体,在视杆细胞中发挥作用的视蛋白(视紫红质)的基因位于3号染色体。

视网膜上就密密麻麻地排列着让这4种基因发挥作用的各类细胞。

实际上对于遗传基因的数量来说,即便都是被诊断为色觉正常的人之间也会有个体差异。

日本有个调查,72个日本人,38%有1个绿色视蛋白基因;40%有两个;18%有3个;4%的人有4个甚至更多。

如果某个视蛋白基因完全缺失或是不能充分发挥其机能,人就会患上先天性色觉异常。

几乎所有先天性色觉异常的原因都在于红色视蛋白基因或绿色视蛋白基因的异常,而因蓝色视蛋白基因或视紫红质基因而导致的先天性色觉异常病例则十分罕见。

一般来说,男性中约8%患有先天性色觉异常,而女性只有0.5%;在日本,男性的先天性色觉异常比例为5%,女性为0.2%,男性25倍于女性。

造成这样差距的原因在于红色视蛋白基因与绿色视蛋白基因所在的X 染色体是跟性别有关的染色体,男性只有一条,而女性则有两条,女性还有一条备用的。

另一方面,女性虽然有两条X染色体,但是在每一个体细胞中,都会随机选出一条X 染色体失活。

因此,包括视网膜在内的各种身体组织中,来自父亲X 染色体失活的细胞和来自母亲X染色体失活的细胞都是混杂在一起的,所以,只有当来自父亲或母亲的X 染色体上的视蛋白基因异常,且该异常染色体没有失活的细胞恰好聚集于视网膜中心时,才会产生色觉异常,显然其概率比男性低得多。

我们人类以外的动物视蛋白基因更为多样,人类能够看到波长仅有400纳米的紫色,而有些动物则拥有能够吸收波长更短的紫外线的视蛋白。

能够看到紫外线的动物,比如说青鳉鱼、青蛙、乌龟和乌鸦。

人切除了晶状体也是能够看到紫外线的。

实际上,普遍认为人类现在的蓝色视蛋白曾经是能够吸收紫外线的,在哺乳类动物进化过程初期分化出的有袋类和啮齿类(比如老鼠)动物就拥有能够吸收紫外线的视蛋白。

科学家们推测其原因在于大约6500万年前,我们祖先身上的能够吸收紫外线的视蛋白因为某些原因逐渐偏向于吸收波长更长而接近于蓝色的光。

此外有很多动物拥有为了提高色觉机能而形成了独特构造的视锥细胞,比如说乌龟和鸽子,有着名为油滴的带颜色的球状脂质构造,相当于颜色过滤器。

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