脑认知原理——脑与认知-知觉

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1、脑认知原理脑认知原理(Principles of Brain Cognition)(Principles of Brain Cognition) 游泽清游泽清 与感觉有关的一些概念与感觉有关的一些概念 模式识别原理模式识别原理 与知觉有关的一些概念与知觉有关的一些概念第二讲第二讲 脑认知过程中的脑认知过程中的知觉知觉( (一一) ) 与与感觉感觉有关的一些概念有关的一些概念 感觉的定义感觉的定义 感觉的生理过程感觉的生理过程 感觉的种类感觉的种类 有关感觉的一些规律有关感觉的一些规律 感觉感觉 ( (Sensation) Sensation) 是人脑对客观刺激的是人脑对客观刺激的 个别（各别）

2、属性个别（各别）属性 反映反映1. 1. 感觉的定义感觉的定义 感觉与知觉同属大脑对客观刺激的反映感觉与知觉同属大脑对客观刺激的反映, , 这些反映这些反映 不能离开客观刺激不能离开客观刺激（不同于表象）（不同于表象） 知觉知觉( (perception) perception) 是人脑对客观刺激的是人脑对客观刺激的 整体整体反映反映 (客观刺激客观刺激: 直接作用于各感觉器官的外界事物、操作直接作用于各感觉器官的外界事物、操作) 感觉的任务是感觉的任务是, , 由由特定感觉器官特定感觉器官接受接受刺激刺激, , 并通过并通过神经系统神经系统传递至传递至大脑的特定部位大脑的特定部位包括三个环节

3、：包括三个环节：2. 2. 感觉的生理过程感觉的生理过程 感觉器官（换能器感觉器官（换能器) )感觉器官（换能器）感觉器官（换能器） 将（客观）物理化学刺激转化为将（客观）物理化学刺激转化为 （专门的神经细胞）生物电信号（专门的神经细胞）生物电信号 感觉的任务是感觉的任务是, , 由由特定感觉器官特定感觉器官接受接受刺激刺激, , 并通过并通过神经系统神经系统传递至传递至大脑的特定部位大脑的特定部位包括三个环节：包括三个环节：2. 2. 感觉的生理过程感觉的生理过程 感觉器官（换能器感觉器官（换能器) ) 脑神经系统（信道）脑神经系统（信道）脑神经系统（信道）脑神经系统（信道） 将生物电形式表

4、征的信息传递到大脑皮层将生物电形式表征的信息传递到大脑皮层 感觉的任务是感觉的任务是, , 由由特定感觉器官特定感觉器官接受接受刺激刺激, , 并通过并通过神经系统神经系统传递至传递至大脑的特定部位大脑的特定部位包括三个环节：包括三个环节：2. 2. 感觉的生理过程感觉的生理过程 感觉器官（换能器感觉器官（换能器) ) 脑神经系统（信道）脑神经系统（信道） 大脑皮层的投射区（反映）大脑皮层的投射区（反映）大脑皮层的投射区（反映）大脑皮层的投射区（反映） 不同感觉由各自专用信道不同感觉由各自专用信道( (神经神经),), 传送到脑皮层的指定部位）。传送到脑皮层的指定部位）。刺激刺激 感觉器官感觉

5、器官（换能器（换能器) )脑神经系统脑神经系统（信道）（信道）大脑皮层的大脑皮层的指定部位指定部位生物电生物电 形式形式物理化学物理化学 形式形式生物电生物电 形式形式反映反映感觉侧重于物理、生理过程感觉侧重于物理、生理过程( (不同感觉的区别不同感觉的区别, , 不是不是生物电信号生物电信号, , 而是取决于反映该感觉的而是取决于反映该感觉的脑区部位脑区部位) ) (人工换能器也能产生相似的感觉人工换能器也能产生相似的感觉) 感觉和感觉和知觉的共性：知觉的共性： 二者都二者都离不开离不开“客观刺激客观刺激” - 区别于区别于“表象表象” 感觉和知觉的区别：感觉和知觉的区别：感觉感觉 知觉知觉

6、反映个别属性反映个别属性 反映整体反映整体 （要回答（要回答 “ “这是什么？这是什么？”）属属物理物理、生理过程、生理过程 属生理、属生理、心理心理过程过程结论结论物理：反映与客观刺激相同物理：反映与客观刺激相同心理：反映与客观刺激不同心理：反映与客观刺激不同3 . 3 . 感觉的种类（八种感觉）感觉的种类（八种感觉）外部：外部： 视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉（触觉）视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉（触觉）内部：内部： 运动觉、平衡觉、机体觉运动觉、平衡觉、机体觉感觉器官：感觉器官： 眼球视网膜上的视眼球视网膜上的视( (锥锥、杆杆) )细胞细胞刺刺 激：激： 光（红、绿、兰）光（红、绿、兰）感

7、觉的脑区部位：感觉的脑区部位： 枕叶枕叶视觉视觉 听觉听觉 嗅觉嗅觉 味觉味觉 肤觉（触觉）运动觉肤觉（触觉）运动觉 平衡觉平衡觉 机体觉机体觉锥锥细胞：辨色、细节细胞：辨色、细节杆杆细胞：灵敏度高细胞：灵敏度高亮/暗Y/BR/GBGR光刺激光刺激 视网膜视网膜（R|G|B)矩阵矩阵变换变换感觉器官：感觉器官： 内耳耳蜗中内耳耳蜗中液体振动液体振动刺激刺激感音感音细胞细胞刺刺 激：激： 声声 视觉视觉 听觉听觉 嗅觉嗅觉 味觉味觉 肤觉（触觉）运动觉肤觉（触觉）运动觉 平衡觉平衡觉 机体觉机体觉感觉的脑区部位：感觉的脑区部位： 颞叶颞叶声音刺激声音刺激（振动）（振动）（外耳）（外耳） 鼓膜鼓膜

8、 （内耳）（内耳）蜗牛壳内液体蜗牛壳内液体（基础膜）戈蒂氏器（基础膜）戈蒂氏器 感音细胞感音细胞（中耳）（中耳）3块听小骨块听小骨基础膜由长度不同的基础膜由长度不同的横纤维组成（共振）横纤维组成（共振） 感觉器官：感觉器官： 鼻黏膜中的嗅细胞鼻黏膜中的嗅细胞刺刺 激：激： 气味（挥发性物质）气味（挥发性物质）视觉视觉 听觉听觉 嗅觉嗅觉 味觉味觉 肤觉（触觉）运动觉肤觉（触觉）运动觉 平衡觉平衡觉 机体觉机体觉七种气味：七种气味： 不同气味的不同气味的分子形状分子形状不同不同 （胡椒、花香、麝香、樟脑、腐烂、酒气、醚样）（胡椒、花香、麝香、樟脑、腐烂、酒气、醚样）（视、听、嗅觉都是距离性感觉）

9、（视、听、嗅觉都是距离性感觉） 只有能挥发分子的物质才可能带气味只有能挥发分子的物质才可能带气味 不同物质挥发分子的立体形状不同，七种气味不同物质挥发分子的立体形状不同，七种气味 人的嗅觉器官中有七种形状的槽，人的嗅觉器官中有七种形状的槽， 分别为七种气味的感受细胞分别为七种气味的感受细胞感觉器官：感觉器官： 舌头味蕾中的味细胞舌头味蕾中的味细胞刺刺 激：激： 液体（水溶性物质）液体（水溶性物质）视觉视觉 听觉听觉 嗅觉嗅觉 味觉味觉 肤觉（触觉）运动觉肤觉（触觉）运动觉 平衡觉平衡觉 机体觉机体觉四种味觉：四种味觉：不同味觉处于舌的不同部位不同味觉处于舌的不同部位 甜、咸、酸、苦甜、咸、酸、

10、苦 （由前至后）（由前至后）苦苦甜甜咸咸酸酸舌舌感觉器官：感觉器官： 皮肤粘膜中的神经末稍皮肤粘膜中的神经末稍刺刺 激：激： 冷热、压力冷热、压力视觉视觉 听觉听觉 嗅觉嗅觉 味觉味觉 肤觉（触觉）运动觉肤觉（触觉）运动觉 平衡觉平衡觉 机体觉机体觉四种肤觉：四种肤觉： 分布在皮肤上，互不重叠分布在皮肤上，互不重叠 （ 温、冷、痛、触）温、冷、痛、触）人的皮肤上分布有温、冷、痛、触四种感受器。人的皮肤上分布有温、冷、痛、触四种感受器。一般每平方厘米内，有一般每平方厘米内，有温点温点 1-2个个 冷点冷点 10-15个个痛点痛点 100-200个个 触点触点 25个个（不同部位上的感受器分布不同

11、，如手上痛点少）（不同部位上的感受器分布不同，如手上痛点少）视觉视觉 听觉听觉 嗅觉嗅觉 味觉味觉 肤觉（触觉）运动觉肤觉（触觉）运动觉 平衡觉平衡觉 机体觉机体觉 “动觉动觉”指身体各部分之间位置相对变动指身体各部分之间位置相对变动 动觉感受器在肌肉、肌腱和关节膜里动觉感受器在肌肉、肌腱和关节膜里 自己说话，自己可通过听觉和动觉两个渠道反馈自己说话，自己可通过听觉和动觉两个渠道反馈 没有动觉参与，触觉的准确性会很差没有动觉参与，触觉的准确性会很差感觉器官：感觉器官： 肌肉、肌腱、关节膜中的神经末梢肌肉、肌腱、关节膜中的神经末梢 刺刺 激：激： 身体各部分相对位置变化和运动身体各部分相对位置变