第四章-知觉的生理心理学.ppt

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1、第四章第四章 知觉的生理心理学知觉的生理心理学概念：概念：失认症（失认症（Agnosia）是一类神经心理障碍，患）是一类神经心理障碍，患者意识清晰，注意力适度，感觉系统和功能正者意识清晰，注意力适度，感觉系统和功能正常，但不能通过该感觉系统识别或再认物体。常，但不能通过该感觉系统识别或再认物体。感觉神经、感觉通路和皮层初级感觉区正常感觉神经、感觉通路和皮层初级感觉区正常,次级感觉皮层或联络区皮层存在器质性损伤。次级感觉皮层或联络区皮层存在器质性损伤。第四章第四章 知觉的生理心理学知觉的生理心理学第一节第一节 知觉的神经基础知觉的神经基础第二节第二节 视知觉理论视知觉理论Brodmann以细胞构

2、筑的不同以细胞构筑的不同 感感觉觉皮皮层层联联合合皮皮层层视皮层视皮层听皮层听皮层初级运动区初级运动区运动前区运动前区和辅助运动区和辅助运动区运运动动皮皮层层嗅觉皮层嗅觉皮层味觉皮层味觉皮层躯体感觉皮层躯体感觉皮层顶叶联合皮层顶叶联合皮层颞叶联合皮层颞叶联合皮层 前额叶联合皮层前额叶联合皮层 大大脑脑皮皮层层第一节第一节 知觉的神经基础知觉的神经基础一、联合皮层与知觉一、联合皮层与知觉l（一）顶叶联合皮层与知觉（一）顶叶联合皮层与知觉l（二）颞叶联合皮层与知觉（二）颞叶联合皮层与知觉l（三）前额叶联合皮层（三）前额叶联合皮层二、脑事件相关电位与知觉过程二、脑事件相关电位与知觉过程l（一）事件相

3、关电位（一）事件相关电位l（二）（二）ERP的种类的种类l（三）（三）ERP数据提取过程数据提取过程l（四）应用（四）应用1、临床应用、临床应用l 2、当代认知神经科学中的应用当代认知神经科学中的应用（一）顶叶联合皮层与知觉（一）顶叶联合皮层与知觉顶叶联合皮层主要参与触知觉、空间知觉和眼球运动的控顶叶联合皮层主要参与触知觉、空间知觉和眼球运动的控制。制。5区可能更多地参与躯体感觉信息及运动信息的处理；区可能更多地参与躯体感觉信息及运动信息的处理；7区则可能主要参与视觉信息处理，并参与运动、注意和区则可能主要参与视觉信息处理，并参与运动、注意和情绪调节等功能。情绪调节等功能。1、人顶叶联合皮层受

4、损导致触知觉及空间知觉、人顶叶联合皮层受损导致触知觉及空间知觉的障碍的障碍2、猴顶叶联合皮层切除损毁导致精细触知觉、猴顶叶联合皮层切除损毁导致精细触知觉、空间知觉及视觉运动的障碍空间知觉及视觉运动的障碍3、顶叶联合皮层躯体感觉及视觉空间信息整合、顶叶联合皮层躯体感觉及视觉空间信息整合处理功能的细胞学基础处理功能的细胞学基础（1）触知觉方面）触知觉方面l 5区受损或病变导致触觉失认区受损或病变导致触觉失认（2）空间知觉方面）空间知觉方面右顶叶联合皮层受损或病变表现为：右顶叶联合皮层受损或病变表现为：l地理概念丧失地理概念丧失l衣着失行衣着失行l对侧空间疏忽对侧空间疏忽l空间构成失行空间构成失行

5、1、人顶叶联合皮层受损导致触知觉及空、人顶叶联合皮层受损导致触知觉及空间知觉的障碍间知觉的障碍2、猴顶叶联合皮层切除损毁、猴顶叶联合皮层切除损毁（1）精细触知觉：）精细触知觉：5区被切除的猴子通过触觉区被切除的猴子通过触觉来分辨事物的重量和形状的能力受损，前肢位置来分辨事物的重量和形状的能力受损，前肢位置感觉丧失，捉握反应亦出现障碍，温度差（小于感觉丧失，捉握反应亦出现障碍，温度差（小于12度时）分辨障碍。度时）分辨障碍。（2）空间知觉：）空间知觉：5区及区及7区被切除的猴子在物体区被切除的猴子在物体和物体之间空间关系（如远近和距离）的认知方和物体之间空间关系（如远近和距离）的认知方面受损。面

6、受损。（3）视觉）视觉运动控制：运动控制：7区被切除的猴子不区被切除的猴子不能完成用手接近视觉目标的操作，手实际到达的能完成用手接近视觉目标的操作，手实际到达的位置严重偏离目标所在位置。位置严重偏离目标所在位置。（二）颞叶联合皮层与知觉（二）颞叶联合皮层与知觉1、颞上回的、颞上回的 听知觉功能听知觉功能2、颞下回的、颞下回的 视知觉功能视知觉功能3、内侧颞叶、内侧颞叶的记忆、情绪的记忆、情绪功能功能颞上回（颞上回（22区），区），与听觉信息处理有关与听觉信息处理有关 内侧颞叶（梭状回、内侧颞叶（梭状回、旁海马回、海马及杏仁核），旁海马回、海马及杏仁核），与记忆和情绪有关与记忆和情绪有关 颞下回

7、（颞下回（20、21、37区），区），与视觉信息处理有关与视觉信息处理有关 颞颞叶叶联联合合皮皮层层1、颞上回的听知觉功能、颞上回的听知觉功能颞上回等部位损伤容易造成听觉失认症。颞上回等部位损伤容易造成听觉失认症。l左颞叶左颞叶22区或区或42区受损往往导致词语区受损往往导致词语失认失认l右颞叶右颞叶22区或区或42区受损常常导致音乐区受损常常导致音乐失认失认l双侧颞叶双侧颞叶22区和区和42区同时受损，则易区同时受损，则易导致对陌生人嗓音识别障碍导致对陌生人嗓音识别障碍2、颞下回的视知觉功能、颞下回的视知觉功能（1）人颞下联合皮层受损导致物体、颜）人颞下联合皮层受损导致物体、颜色及相貌的失认

8、色及相貌的失认（2）猴颞下联合皮层切除损毁导致图形）猴颞下联合皮层切除损毁导致图形或物体分辨及记忆的障碍或物体分辨及记忆的障碍（3）颞下联合皮层图形或物体识别、记）颞下联合皮层图形或物体识别、记忆及相貌认知功能的细胞学基础忆及相貌认知功能的细胞学基础颞下回20区和21区参与对图形或物体的特征识别与辨认，21区参与对图形或物体特征的短期或长期记忆，21区和颞上沟底部参与相貌失认。（三）前额叶联合皮层（三）前额叶联合皮层主要参与注意力调节、情感人格及工作主要参与注意力调节、情感人格及工作记忆，受损则导致注意力分散，反应记忆，受损则导致注意力分散，反应抑制障碍及情感人格异常抑制障碍及情感人格异常（一

9、）事件相关电位（一）事件相关电位EventRelated Potentials，简称，简称ERP或或ERPs，又称脑诱发电位或平均诱发电位，简称诱发电位。又称脑诱发电位或平均诱发电位，简称诱发电位。1、脑电（、脑电（EEG）：用电极在人和动物头皮表面记录到）：用电极在人和动物头皮表面记录到的自发电位变化。的自发电位变化。2、事件相关电位：又称诱发电位或诱发反应，凡外加、事件相关电位：又称诱发电位或诱发反应，凡外加一种特定刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给一种特定刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺激或撤去刺激时均能引起中枢神经系统中产生可测予刺激或撤去刺激时均能引起中枢神经系统中

10、产生可测出的任何电位变化，这种电位都称之为事件相关电位。出的任何电位变化，这种电位都称之为事件相关电位。l两特征：（两特征：（1）潜伏期恒定）潜伏期恒定（2）波形恒定）波形恒定（二）（二）ERP的种类和成分的种类和成分1、以刺激通道、以刺激通道l（1）听觉诱发电位（）听觉诱发电位（2）视觉诱发电位（）视觉诱发电位（3）体感诱发电位）体感诱发电位（4）嗅觉诱发电位（）嗅觉诱发电位（5）味觉诱发电位）味觉诱发电位2、以潜伏期长短、以潜伏期长短l（1）早成分（）早成分（10ms以内）（以内）（2）中成分（）中成分（1050ms的波）的波）（3）晚成分（）晚成分（50500ms）（）（4）慢波动（）慢

11、波动（500ms以上）以上）lP3波是反应大脑意愿活动的波，与对有意义事件的认识过程有关；波是反应大脑意愿活动的波，与对有意义事件的认识过程有关；N400与语言认知加工有关与语言认知加工有关 3、临床、临床l（1）外源性刺激相关电位（）外源性刺激相关电位（2）内源性刺激相关电位）内源性刺激相关电位（三）（三）ERP数据提取过程数据提取过程EEG 放大 A/D 叠加 总 测量 转 排伪 存盘 平 绘图 模滤 换 数滤 均 统计 模拟/数字 磁带记录 (离线式)处理软件处理软件1、临床应用2、当代认知神经科学中的应用、当代认知神经科学中的应用在完成某一认知任务时，脑内各部分的兴奋的时间进程。研究脑

12、内注意选择的解剖部位，用于检验语言理论的一些假设等。记忆的编码和提取过程的研究在学习阶段采用不同记忆策略第二节第二节 视知觉理论视知觉理论一、视像形成的多步骤整合学说一、视像形成的多步骤整合学说l（一）视觉特征处理系统（一）视觉特征处理系统l（二）理论内容（二）理论内容l（三）证据（三）证据（P6769）二、神经元同步放电假说二、神经元同步放电假说三、图像识别理论三、图像识别理论l（一）模板匹配理论（一）模板匹配理论l（二）原型匹配理论（二）原型匹配理论l（三）精灵识别模型（三）精灵识别模型（特征检测理论）（特征检测理论）Selfridge（一）视觉特征处理系统（一）视觉特征处理系统1、视像运

13、动信息的、视像运动信息的处理系统处理系统 V5区区 2、视像颜色信息处、视像颜色信息处理系统理系统 V4区区 3、视像静态形状信、视像静态形状信息处理系统息处理系统 V4区区 4、视像动态形状信、视像动态形状信息处理系统息处理系统 V3区区（二）理论内容（二）理论内容英国伦敦大学生物学教授英国伦敦大学生物学教授Zeki提出了提出了“视像形成视像形成的多步骤整合学说的多步骤整合学说”l1、整合既发生在视网膜、整合既发生在视网膜外侧膝状体外侧膝状体V1、V2V3、V4、V5这一传入通路上，也存在于同该通路逆行的反馈联这一传入通路上，也存在于同该通路逆行的反馈联系上。系上。l2、在整合过程中不同皮质

14、区的作用各有其特点：、在整合过程中不同皮质区的作用各有其特点：V1和和V2区细胞感受野小、局部定位性强；区细胞感受野小、局部定位性强；V3、V4、V5区细胞感受区细胞感受野大、能把视觉对象的某种特征整合起来进行分析。野大、能把视觉对象的某种特征整合起来进行分析。l3、各皮质区依靠往返联系，既使各个皮质区的活动保持协、各皮质区依靠往返联系，既使各个皮质区的活动保持协调、同步发放冲动，又使调、同步发放冲动，又使V1和和V2区提供的信息对区提供的信息对V3、V4、V5区进行的视像整合起到补充和修正作用区进行的视像整合起到补充和修正作用就是说，这种就是说，这种整合并不要求信号都走到统一的皮质区域，而可

15、能空间上是整合并不要求信号都走到统一的皮质区域，而可能空间上是分离的，时间上却是同步的；它是一种多级整合，是在几个分离的，时间上却是同步的；它是一种多级整合，是在几个不同水平上的相互作用过程中实现的信息合流。不同水平上的相互作用过程中实现的信息合流。l4、在各个皮质区联合活动过程中产生意识性视知觉。、在各个皮质区联合活动过程中产生意识性视知觉。（三）证据（三）证据 1、神经解剖学方面、神经解剖学方面2、神经生理学方面、神经生理学方面3、神经心理学方面、神经心理学方面二、神经元同步放电假说二、神经元同步放电假说德国生理学家德国生理学家Singer认为，视觉特征的整合是认为，视觉特征的整合是通过视

16、皮层神经元同步放电活动来完成的。通过视皮层神经元同步放电活动来完成的。内容：一群神经元可以在不同的时间内，为表达内容：一群神经元可以在不同的时间内，为表达不同视觉图像而采取某种时间上的组合而产生编不同视觉图像而采取某种时间上的组合而产生编码某一图形特征的共同活动。如果一群神经元加码某一图形特征的共同活动。如果一群神经元加入到相关信息的编码，它们参与反应的放电时间入到相关信息的编码，它们参与反应的放电时间便是同步性的，这个同步化过程是在皮层与皮层便是同步性的，这个同步化过程是在皮层与皮层之间和皮层与丘脑之间形成连接的基础上而产生之间和皮层与丘脑之间形成连接的基础上而产生的自组织的过程。的自组织的

17、过程。（一）模板匹配理论（一）模板匹配理论内容：识别某个图像，必须在过去的经验中有这内容：识别某个图像，必须在过去的经验中有这个图像的个图像的“记忆痕迹记忆痕迹”或基本模型存在。而且当或基本模型存在。而且当前的刺激必须与大脑中的模板完全符合。以字母前的刺激必须与大脑中的模板完全符合。以字母“A”为例：由为例：由“”引起的视觉刺激的大小、引起的视觉刺激的大小、方位、形状、甚至在视网膜中的位置与经验过的方位、形状、甚至在视网膜中的位置与经验过的即记忆痕迹或中枢中的标准即记忆痕迹或中枢中的标准“A”完全相同，才完全相同，才能达到再认。因为此时激发了中枢所有与能达到再认。因为此时激发了中枢所有与“A”

18、有关的神经元。如果知觉刺激不是匹配刺激，则有关的神经元。如果知觉刺激不是匹配刺激，则不能引起所有与不能引起所有与A有关的神经元兴奋，因而不能有关的神经元兴奋，因而不能达到再认。达到再认。（二）原型匹配理论（二）原型匹配理论内容：人们在记忆中贮存的并不是无数个内容：人们在记忆中贮存的并不是无数个不同形状的模板，而是从各类图像中抽取不同形状的模板，而是从各类图像中抽取出来的相似性作为原型，拿它来检验所要出来的相似性作为原型，拿它来检验所要识别的图像，如果能找到所要识别图像的识别的图像，如果能找到所要识别图像的相似性原型，这个图像也就被识别了。相似性原型，这个图像也就被识别了。（三）精灵识别模型（三

19、）精灵识别模型（特征检测理论）（特征检测理论）Selfridge内容内容：图像识别分为不同的层次，每一层次都承担不同职图像识别分为不同的层次，每一层次都承担不同职责的特征分析机制，责的特征分析机制，Selfridge将不同层次的特征分析机将不同层次的特征分析机制承担者形象的称为制承担者形象的称为“精灵精灵”，精灵模型分为四个层次。，精灵模型分为四个层次。1、映象精灵：它只记录外界刺激的原始形象，如同外界、映象精灵：它只记录外界刺激的原始形象，如同外界刺激在视网膜上的映象一样。刺激在视网膜上的映象一样。2、特征精灵：它对映象进行分析，并寻找与自己有关的、特征精灵：它对映象进行分析，并寻找与自己有关的特征特征3、认知精灵：第三个层次是认知精灵，它接受特征精灵、认知精灵：第三个层次是认知精灵，它接受特征精灵的反应。的反应。4、决策精灵：它根据反应最强烈的认知精灵的报告选择、决策精灵：它根据反应最强烈的认知精灵的报告选择出适当的图形。出适当的图形。